题目内容
如图3,光滑圆管形轨道,AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.图3
(1)若要小球能从C端出来,初速度v0应为多大??
(2)在小球从C端出来的瞬间,对管壁的压力有哪几种典型情况,初速v0各应满足什么条件?
解析:(1)小球刚好到达管顶的条件是vc=0,由机械能守恒.
因此要求小球能从C端出来,即vc>0,也即入射速度
(2)小球从C端出来的瞬间,可以有三种典型情况:
①刚好对管壁无压力,此时需满足条件?
联立得:
②对下管壁有压力,相应的入射速度为
③对上管壁有压力,相应的入射速度为.
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