题目内容

如图所示,两个圆形的光滑细管道在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道.在“8”字形通道底部B点和上部D点分别连结一粗糙程度与水平地面相同的水平细直管ABDE,已知大圆的半径R=0.9m,小圆的半径r=0.7m,LAB=5.5m,LDE=4.0m.一质量m=0.18kg的小球(可视为质点)从A点以v0=12m/s的初速度向右进入直管道,在刚进入圆轨道B点时,B点的压力传感器读数NB=21.8N.试求:

(1)小球在B点的速度大小;

(2)在小球到达C点的前后瞬间,“8”字形通道对小球的弹力;

(3)通过计算判定小球能否经过“8”字形通道从E点水平抛出.若不能,求出其最终停此于何处;若能,求出小球从E点抛出落地的水平射程.

(1)在B点:     (2分)

                  得: (1分)

(2)对BC过程:有:(1分)(1分)到达C点前:(1分)得:(1分),方向竖直向下(1分).

到达C点后:(1分)得:(1分),方向竖直向上(1分).

(3)设能到达E点,且速度大小为vE  对AB过程有:(1分)

                           得:  (1分)

CE过程:有:(1分)                          

得: ,能过E点. (1分)      由:

                           得:    

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