如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管AC竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,从C飞出后落回地面.求落地点与A间的距离.
问题描述:
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管AC竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,从C飞出后落回地面.求落地点与A间的距离.
答
知识点:平抛运动在水平方向上做匀速圆周运动,在竖直方向上做*落体运动,知道平抛运动的规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.
根据牛顿第二定律得:mg+F=m
vC2 R
解得:vC=
.
4gR
根据2R=
gt2得:t=1 2
.
4R g
则:x=vCt=
4gR
=4R.
4R g
答:落地点与A间的距离为4R.
答案解析:根据牛顿第二定律求出小球在C点时的速度,结合平抛运动的规律求出落地点与A间的距离.
考试点:平抛运动;向心力.
知识点:平抛运动在水平方向上做匀速圆周运动,在竖直方向上做*落体运动,知道平抛运动的规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.