一內(nèi)壁光滑的半環(huán)形細(xì)圓管豎直地固定在水平桌面上,其直徑AB與桌面垂直,環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多).一個質(zhì)量為m的小球(小球直徑略小于細(xì)管直徑且可視為質(zhì)點)從管口A射入管中,從管口B射出時對管口壁的壓力為mg/3.求小球在桌面上的落點到管口A的距離.

解:當(dāng)小球在B處所受彈力向上時,小球射出速度為v1,落點到A距離為x1
由牛頓第二定律得 mg-=m
得v1=
小球離開B后做平拋運動,則有
2R=
x1=v1t
解以上三個方程得:
當(dāng)小球在管口B處所受彈力向下時,小球射出速度為v2,落點到A的距離為x2
mg+=m
又2R=
x2=v2t
解以上三個方程得:x2=4R
答:小球在桌面上的落點到管口A的距離是2R或4R
分析:小球到達B處時,所受的彈力可能向上,也可能向上,由牛頓第二定律求得速度vB.小球離開B后做平拋運動,由高度求出時間,由水平方向勻速直線運動,由x=vBt求解小球在桌面上的落點到管口A的距離.
點評:對于圓周運動,關(guān)鍵確定向心力的來源,要注意分析彈力可能的方向,不能漏解.對于平拋運動,運用運動的分解法研究.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年湖北省仙桃市四校聯(lián)考高一(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

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