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  • 18.如圖所示,半徑為R的圓管軌道固定在豎直平面內(nèi),大小不計(jì)質(zhì)量為m的小球沿圓管軌道做圓周運(yùn)動(dòng),求:(

    18.如圖所示,半徑為R的圓管軌道固定在豎直平面內(nèi),大小不計(jì)質(zhì)量為m的小球沿圓管軌道做圓周運(yùn)動(dòng),求:(
    半徑為R的圓管軌道固定在豎直平面內(nèi),大小不計(jì)質(zhì)量為m的小球沿圓管軌道做圓周運(yùn)動(dòng),求:
    (1)若小球到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好為零,則此時(shí)小球的速率υ0是多大?
    (2)若小球到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)的速率為2υ0時(shí),則球?qū)艿纳媳谟凶饔眠€是對(duì)下壁有作用,是多少?
    物理人氣:841 ℃時(shí)間:2019-10-24 10:45:51
    優(yōu)質(zhì)解答
    這個(gè)題目其實(shí)挺簡(jiǎn)單的,球沿圓管道運(yùn)動(dòng)其實(shí)就相當(dāng)于細(xì)桿帶著球繞中心旋轉(zhuǎn),關(guān)鍵是要畫(huà)受力分析圖(這是做好所有力學(xué)題的基礎(chǔ),也是最好的方法,你應(yīng)該多加練習(xí)):
    (1)當(dāng)管道受壓力為零,此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)所受向心力(F)全部由重力(G)提供:有F1=G,根據(jù)F1=mv*v/R可以得到:mv*v/R=mg,所以υ0=根號(hào)下gR
    (2)當(dāng)球的速率為2υ0時(shí),即速度增加一倍,此時(shí)向心力F2增加到平方倍,為4倍F1,方向豎直向下,即F2=4*F1,F1=G得出:F2=4G=G+F管壁,所以F管壁=3G=3mg,豎直向下.
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