如图,质量为3m的竖直圆环A的半径为r,固定在质量为2m的木板B上,木板B放在水平地面上,木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地上,B恰好不能左右运动,在环的最低点静止放置一质量为m的小球C,
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 09:17:09
如图,质量为3m的竖直圆环A的半径为r,固定在质量为2m的木板B上,木板B放在水平地面上,木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地上,B恰好不能左右运动,在环的最低点静止放置一质量为m的小球C,
如图,质量为3m的竖直圆环A的半径为r,固定在质量为2m的木板B上,木板B放在水平地面上,木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地上,B恰好不能左右运动,在环的最低点静止放置一质量为m的小球C,给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必须满足( )
如图,质量为3m的竖直圆环A的半径为r,固定在质量为2m的木板B上,木板B放在水平地面上,木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地上,B恰好不能左右运动,在环的最低点静止放置一质量为m的小球C,
要保证小球通过环的最高点 在最高点 小球所受的重力刚好为向心力
有 mg=mv²/r v²=gr
由小球机械能守恒 有 mv0²/2=mv²/2+mg2r
初速度 v0²=5gr 此时最小 I=mv0=m根号5gr
要使环不在在竖直方向上跳起 则小球对环的力 要小于等于 环和木板的重力
此时环对球的里为 N 有 mg+N=mv²/r N=3mg+2mg
将此时的速度带入 机械能 守恒方程式 可求的 最大初速度
最大 I=m根号10gr
瞬时冲量对应的瞬时速度应在两个临界值之间。
最小值对应条件为小球在最高点时,重力充当向心力。此时考虑环也在运动,要用到动量守恒再计算相对速度后得最小值答案。
最大值对应条件为,此时最高点小球对环向上的压力不得超过5mg,同样要用到动量守恒再计算相对速度后得最大值答案。
输入困难只能帮你个思路了。...
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瞬时冲量对应的瞬时速度应在两个临界值之间。
最小值对应条件为小球在最高点时,重力充当向心力。此时考虑环也在运动,要用到动量守恒再计算相对速度后得最小值答案。
最大值对应条件为,此时最高点小球对环向上的压力不得超过5mg,同样要用到动量守恒再计算相对速度后得最大值答案。
输入困难只能帮你个思路了。
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若竖直环光滑,
(1)恰好过最高点的话,在最高点只有重力为c球提供向心力, 可求出一个速度为根号下gr,再由机械能守恒定律求出c在最低点的速度,由动量定律求出冲量I;
(2)球c在最高点对环的压力等于5mg,反过来环对球c的压力也为5mg,对球c而言,这个压力和自身的重力的合力提供向心力,算出最高点的速度为根号下6gr,再由机械能守恒定律算出最低点的速度,由动量定理求出冲量I;
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若竖直环光滑,
(1)恰好过最高点的话,在最高点只有重力为c球提供向心力, 可求出一个速度为根号下gr,再由机械能守恒定律求出c在最低点的速度,由动量定律求出冲量I;
(2)球c在最高点对环的压力等于5mg,反过来环对球c的压力也为5mg,对球c而言,这个压力和自身的重力的合力提供向心力,算出最高点的速度为根号下6gr,再由机械能守恒定律算出最低点的速度,由动量定理求出冲量I;
若竖直环不光滑:
在小球c冲上环的过程中有摩擦力做功机械能不再守恒,但小球要过最高点,速度仍为根号下gr;装置不动,最高点环对小球的压力仍然为5mg。所以只需要用动能定理求出最低点小球c两状态下的速度,就可以由动量定理求出冲量I。
问题中摩擦力做功是变力的功,求解的话高中知识不够,高考也不要求!!建议学会第一种情况!!!
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