题目内容

两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,如图所示.现将质量相同的两个小球,分别从两个碗的边缘处由静止释放(小球半径远小于碗的半径),两个小球通过碗的最低点时(  )
分析:根据动能定理研究小球从碗的边缘到碗的最低点,列出等式求出两小球速度大小关系.
对小球在碗的最低点进行受力分析,找出向心力的来源,根据牛顿第二定律表示出碗对球的支持力.
解答:解:设大碗的半径为r1,设小碗的半径为r2
根据动能定理研究小球从碗的边缘到碗的最低点,列出等式得:
mgr1=
1
2
mv12-0,得:v1=
2gr1

mgr2=
1
2
mv22-0  得:v2=
2gr2

由于r1>r2,所以v1>v2
对小球在碗的最低点进行受力分析,小球受重力和碗对球的支持力FN,根据牛顿第二定律得:
F=FN-mg=ma
向心加速度a=
v2
r

FN=mg+m
v2
r

FN1=mg+m
v
2
1
r1
=3mg
FN2=mg+m
v
2
2
r2
=3mg
所以FN1=FN2
根据牛顿第三定律知道碗对球的支持力等于球对压力
故选A.
点评:选取研究过程,运用动能定理解题.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.
要去比较一个物理量两种情况下的大小关系,我们应该通过物理规律先把这个物理量表示出来.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网