题目内容

如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动，要使小球从B口处飞出，小球进入A口的最小速率v0为（　　）
分析：将小球运动分解，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，根据时间相等性，即可求解．
解答：解：小球在竖直方向做自由落体运动，
所以小球在桶内的运动时间为t=
2h
g
，
在水平方向，以圆周运动的规律来研究，
得到t=n
2πR
v0
  （n=1，2，3…）
所以 v0=
2nπR
t
=
2
nπR
g
h
（n=1，2，3…）
当n=1时，取最小值，所以最小速率v0为πR
2g
h
，故B正确
故选：B
点评：考查如何平抛运动处理，及使用的规律，并注意运动的等时性，与小球水平方向的周期性．
练习册系列答案
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为了迎接2008年北京奥运会的召开，我市某校的物理兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字是用内壁光滑的薄壁细圆玻璃管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆形和直圆管组成，P点与M、N点等高，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切．右端的弹射装置将一个小球（小球的直径略小于玻璃管的内径，且可以视为质点），以va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入玻璃轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出．设小球与地面ab段间的动摩擦因数u=0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长x=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小球的质量m=0.01kg，取g=10m/s2．试求：

（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．
（2010?永州一模）“S”形玩具轨道如图所示．该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内．轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切．弹射装置将一个直径略小于细管直径的小球（可视为质点）从a点水平射向b点并进入轨道，经过轨道后从P点水平抛出．已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2，ab段长L=2.25m，半圆的半径R=0.1m，不计其它机械能损失，g取10m/s2，若v0=
5ms
，求：
（1）小球到达b点时的速度vb；
（2）小物体从P点抛出后的水平射程．
如图所示固定在竖直平面内的“S”形玩具轨道，是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的，
轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成的，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切．弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点以水平初速度v0=5m/s弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点d水平抛出（抛出后小球不会再碰轨道），己知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2，不计其它机械能损失，ab段长L=1.25m，圆的半径R=0.1m．小球质量m=0.01kg，g取10m/s2．求：
（1）小球从最高点d抛出后的水平射程：
（2）小球经过轨道的最高点d时，管道对小球作用力的大小和方向．
（2010?济南一模）如图所示，薄壁细圆管竖直放置，圆半径比细管的内径大得多．一小球在管内做圆周运动．已知圆管的半径为0.4m，若小球通过圆管最高点时速度为v，g取10m/s2，则以下说法正确的是（　　）
精英家教网如图所示的“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动．弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点d水平抛出，已知地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2，ab段长L=1.25m，圆的半径R=0.1m，小球质量m=0.01kg，g=10m/s2，v0=5m/s，求小球从最高点d抛出后的水平射程．

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