题目内容

如图所示,螺旋管道内径均匀,内壁光滑,螺距均为d=0.1m,共有5圈,螺旋管横截面的半径R=0.2m,管道半径比管道内径大得多.一小球自管道A端从静止开始下滑,求它到达管道B端时的速度大小和所用的时间.

答案:略
解析:

将螺旋管展开则变成了一倾斜放置的直线管道,小球由螺旋线运动变成了沿一斜面下滑的匀加速直线运动,如图所示.

在小球下滑过程中,只有重力能够产生加速度,所以agsinθ.

因为AB总长为10πR,所以

在物理学中,曲与直之间没有绝对的界线,一条弧线当曲率很小时可近似地认为是直线,曲线运动可认为是直线运动的叠加,并且随着所选参照物而变化,曲线运动与直线运动可相互转化.


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