2000字范文,分享全网优秀范文,学习好帮手!
2000字范文 > 如图所示 半径为R?的光滑圆形轨道竖直固定放置 质量为m?的小球在圆形轨道内侧做圆周

如图所示 半径为R?的光滑圆形轨道竖直固定放置 质量为m?的小球在圆形轨道内侧做圆周

时间:2022-11-18 04:26:08

相关推荐

如图所示 半径为R?的光滑圆形轨道竖直固定放置 质量为m?的小球在圆形轨道内侧做圆周

问题补充:

如图所示,半径为R?的光滑圆形轨道竖直固定放置,质量为m?的小球在圆形轨道内侧做圆周运动.小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力.已知当地的重力加速度大小为g,不计空气阻力.试求:

(1)小球通过轨道最高点时速度的大小;

(2)小球通过轨道最低点时角速度的大小;

(3)小球通过轨道最低点时受到轨道支持力的大小.

答案:

解:(1)设小球通过轨道最高点时速度的大小为v1,根据题意和圆周运动向心力公式得:

??????????????? mg=m

???????????? 解得:v1=

?? (2)设小球通过轨道最低点的速度大小为v2,从最高点到最低点的过程中运用动能定理得:

???????? ? 2mgR=?? ①

???????????v2=ωR???????????????? ? ②

???????? ?由①②解得:ω=

?? (3)设小球通过轨道最低点时受到轨道支持力大小为FN,根据圆周运动向心力公式得:

???? ???? FN-mg=?????????? ③

?????? ? 由①③解得:FN=6mg

答:(1)小球通过轨道最高点时速度的大小为;(2)小球通过轨道最低点时角速度的大小为;(3)小球通过轨道最低点时受到轨道支持力的大小为6mg.

解析分析:(1)小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力,故由重力提供向心力,根据圆周运动向心力公式即可得出最高点的速度;

(2)可以根据动能定理求出最低点的速度,再根据速度和角速度的关系即可求出角速度;

(3)在最低点由支持力和重力的合力提供向心力,根据圆周运动向心力公式即可求得支持力的大小.

点评:该题是动能定理及圆周运动向心力公式的直接应用,要抓住恰好到达最高点的隐含条件是由重力来提供向心力,难度不大,属于基础题.

如图所示 半径为R?的光滑圆形轨道竖直固定放置 质量为m?的小球在圆形轨道内侧做圆周运动.小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力.已知当地的重力加速度大小为g

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。