【題目】兒童智力拼裝玩具“云霄飛車”的部分軌道簡化為如下模型:光滑水平軌道MN與半徑為R的豎直光滑圓弧軌道相切于N點,質(zhì)量為m的小球A靜止于P點,小球半徑遠小于R.與A相同的小球B以速度v0向右運動,A、B碰后粘連在一起.求當v0的大小在什么范圍時,兩小球在圓弧軌道內(nèi)運動時不會脫離圓弧軌道?已知重力加速度為g

【答案】

【解析】A、B碰撞后的速度為,恰好運動到圓弧最高點時的速度為

A、B,碰撞過程中動量守恒,由動量守恒定律得

欲使AB運動時不脫離圓弧軌道,有兩種可能:

(1)當較小時,AB最高只能運動到與圓心等高的地方

A、B,從碰后到與圓心等高的地方,由動能定理有

聯(lián)立得

(2)當較大時,A、B能夠做完整的圓周運動。討論A、B恰好做完整圓周運動時的情形,對A、B,從碰后運動到圓周最高點的過程中,由動能定理

在最高點時,由牛頓第二定律得

聯(lián)立得

綜上所述,當時,兩小球在圓弧軌道內(nèi)運動時不會脫離圓弧軌道。

練習冊系列答案
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A. 1、3兩點電場強度相同

B. 5、6兩點電場強度相同

C. 4、5兩點電勢相同

D. 1、3兩點電勢相同

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1)經(jīng)多長時間甲、乙兩車相距最遠?相遇前甲、乙兩車的最大距離是多少?

2)經(jīng)多長時間乙車追上甲車?

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【題目】下列說法正確的是:(

A.將書包放到桌子上,桌子對地面的壓力增大了,說明書包對地面有壓力

B.甲牽著乙的手拉著乙奔跑,甲對乙施加了拉力,乙對甲也施加了拉力

C.直升機停在空中時受到的支持力的施力物體是空氣

D.在電線下的電燈,受重力作用拉緊電線,使電線發(fā)生形變,電線對電燈產(chǎn)生向上的拉力

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A. B. s C. D. s

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A. 甲在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零

B. 甲在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 m

C. 乙在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零

D. 乙在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 m

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