如圖所示,半徑為r的四分之一圓弧軌道AB的圓心為O,四分之一圓弧軌道CD圓心也在O點(diǎn),二分之一圓弧軌道BD的最低點(diǎn)為E,三個(gè)軌道均光滑,均固定放置在同一豎直平面內(nèi),O、A、C在同一豎直線上,O、B、D在同一水平線上,質(zhì)量為m的小圓環(huán)(視為質(zhì)點(diǎn))套在圓弧軌道上,讓其從C點(diǎn)由靜止沿軌道下滑,到達(dá)A點(diǎn)時(shí)與軌道間正好無(wú)彈力,重力加速度為g,求:
(1)四分之一圓弧軌道CD的半徑以及圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)重力的功率;
(2)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的前后瞬間角速度的變化量,以及圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。
【考點(diǎn)】繩球類(lèi)模型及其臨界條件;功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo).
【答案】(1)四分之一圓弧軌道CD的半徑1.5r,圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)重力的功率;
(2)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的前后瞬間角速度的變化量,圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力15mg。
-
mg
3
gr
(2)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的前后瞬間角速度的變化量
Δ
ω
=
10
3
gr
3
r
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/10 2:0:2組卷:4引用:2難度:0.4
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(1)若在最高點(diǎn)水不流出來(lái),求桶的最小速率。
(2)若水桶在最高點(diǎn)速率v=3m/s,求水對(duì)桶底的壓力。發(fā)布:2024/12/30 0:30:1組卷:18引用:2難度:0.5 -
2.如圖所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端有光滑的固定軸O,現(xiàn)給球一個(gè)初速度,使球和桿一起繞O軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力,則F( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 0:30:1組卷:18引用:4難度:0.7 -
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發(fā)布:2024/12/30 0:30:1組卷:28引用:8難度:0.5