题目内容
如图所示,半径R=0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上,环上套有质量为1kg的小球甲,用一根细线将小球甲通过两个光滑定滑轮B、D与质量为2kg的小物体乙相连,滑轮的大小不计,与半圆环在同一竖直平面内,它们距离桌面的高度均为h=0.8m,滑轮B恰好在圆环最高点C点的正上方.初始时将甲拉至半圆环左边最低点A处,然后将甲、乙由静止开始释放,则当甲运动到离桌面高度为______m时,甲、乙速度大小相等;当甲运动到C点时的速度大小为______m/s.
(1)根据几何关系得:LAB=
=
m=1m
甲运动到C点时,甲的速度方向水平向右,所以乙的速度为零,对系统运用动能定理得:m乙g(LAB-LBC)-m甲gR=
m甲v甲2,
解得:v甲=2
m/s.
(2)当连接甲球的细线与圆环相切时,甲、乙速度相等,此时甲球到达A'点,离开桌面的距离为d
根据几何关系得:LBA′=
=
m=0.53m
d=
=
m=0.45m;
故答案为:0.45;2
.
h2+R2 |
0.82+0.62 |
甲运动到C点时,甲的速度方向水平向右,所以乙的速度为零,对系统运用动能定理得:m乙g(LAB-LBC)-m甲gR=
1 |
2 |
解得:v甲=2
5 |
(2)当连接甲球的细线与圆环相切时,甲、乙速度相等,此时甲球到达A'点,离开桌面的距离为d
根据几何关系得:LBA′=
h2-R2 |
0.82-0.62 |
d=
R2 |
h |
0.62 |
0.8 |
故答案为:0.45;2
5 |
练习册系列答案
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如图所示,半径r=0.8m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一质量为0.4kg的小球(小球的半径比r小很多).现给小球一个水平向右的初速度v0,下列关于在小球的运动过程中说法正确的是(g取10m/s2)( )
A、v0≤4m/s可以使小球不脱离轨道 | ||
B、v0≥4
| ||
C、设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为24N | ||
D、设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为20N |