质量为1kg的小球在半径为40cm的竖直平面内的圆形轨道的内侧运动.(g=10m/s)(1)求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度.(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,求小球对轨道的压-物理

题目简介

质量为1kg的小球在半径为40cm的竖直平面内的圆形轨道的内侧运动.(g=10m/s)(1)求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度.(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,求小球对轨道的压-物理

题目详情

质量为1kg的小球在半径为40cm的竖直平面内的圆形轨道的内侧运动.(g=10m/s)
(1)求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度.
(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,求小球对轨道的压力的大小.
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)设小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度为v0,此时由小球的重力提供小球的向心力,根据牛顿第二定律得
    mg=m
v20
r
   代入解得v0=
gr
=
0.4×10
m/s=2m/s.
(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律得
    mg+N=m
v2
r

得到轨道对小球的弹力大小N=m
v2
r
-mg=1×(
42
0.4
-10)
N=30N
根据牛顿第三定律得,小球对轨道的压力的大小N′=30N.
答:
(1)小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度是2m/s.
(2)当小球以4m/s的速度经过最高点时,小球对轨道的压力的大小是30N.

更多内容推荐