如图所示,半径为R的内径很小的光滑半圆管置于竖直平面内,B端与一光滑水平面相切.一个质量为m的小球以一定的速度进入管内.

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  • 解题思路:(1)根据牛顿第二定律,抓住合力提供向心力求出最高点的速度.

    (2)根据高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平位移.

    (1)根据牛顿第二定律得,3mg+mg=m

    vC2

    R,

    解得vC=

    4gR=2

    gR.

    (2)根据2R=[1/2gt2得,t=

    4R

    g],

    则小球的落地点到圆管最低点的距离x=vCt=2

    gR

    4R

    g=4R.

    答:(1)小球在通过管的最高点C时的速度的大小为2

    gR;

    (2)小球的落地点到圆管的最低点B的距离为4R.

    点评:

    本题考点: 向心力;牛顿第二定律;平抛运动.

    考点点评: 本题考查了平抛运动和圆周运动的综合,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.

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