题目内容
【题目】如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1.0 m,BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.1kg小球(可视为质点),以v0=5m/s的水平初速度从A点沿切线方向弹入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,落地点D离开C的水平距离s=2m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球在管中运动的时间;
(2)桌子的高度h。
(3)在圆形轨道APB中,小球对轨道作用力的大小。(结果可保留根号)
【答案】(1) (2)h=0.8m (3)
【解析】(1)小球在半圆形APB管内做匀速圆周运动,时间为
从B到C的时间
故总时间为
(2)小球离开桌子后做平抛运动,
桌子高度
(3)对管道内的小球受力分析知:
竖直向上的支持力
水平向右的支持力
则轨道对小球的作用力
联立解得:
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