问题标题:
如图所示,水平面AB段粗糙,其余部分光滑,左侧固定一根轻质弹簧,右侧与竖直平面内的光滑圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5m.现用一个质量m=2kg的小球压缩弹簧,弹簧与小球不拴接.
问题描述:
如图所示,水平面AB段粗糙,其余部分光滑,左侧固定一根轻质弹簧,右侧与竖直平面内的光滑圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5m.现用一个质量m=2kg的小球压缩弹簧,弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能Ep=36J.放手后小球向右运动脱离弹簧后,先经过AB段,再沿圆形轨道向上运动.小球与AB段的动摩擦因数为μ=.5,取g=10m/s2.则:
(1)求小球脱离弹簧时的速度大小;
(2)若小球通过圆轨道最低点B时的速度大小为4m/s,求此时小球对轨道压力;
(3)欲使小球能通过最高点C,则AB段长度应满足什么条件?
贾明华回答:
(1)设小球脱离弹簧时的速度大小为v0,根据机械能守恒定律得:Ep=12mv20,则v0=2Epm=6m/s(2)在最低点B,根据牛顿第二定律有:N-mg=mv2BR,得:N=mg+mv2BR=84N根据牛顿第三定律得球对轨道的压力大小为84N,方向竖...
查看更多