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.

根据牛顿第二定律得:mg+F=m

vC2
R

解得:vC
4gR

根据2R=
1
2
gt2
得:t=
4R
g

则:x=vCt=
4gR
4R
g
=4R

答:落地点与A间的距离为4R.