光滑的半圆行轨道竖直固定在地面上,其半径为R,底端与一光滑斜面轨道圆滑相接,一小球从高为2R处无初速度自由滑下进入半圆形
光滑的半圆行轨道竖直固定在地面上,其半径为R,底端与一光滑斜面轨道圆滑相接,一小球从高为2R处无初速度自由滑下进入半圆形轨道,求小球在多高处离开半圆形轨道!
赞 yangxin2009 幼苗
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要使小球离开半圆形轨道,就是说小球此时受到的指向圆心的力(就是重力的一个分力)恰好等于向心力,可以看出来这个位置的高度一定超过半圆形轨道的圆心位置
设这个位置和圆心的连线和水平方向的夹角为a
那么,这个位置的高度为h=R(1+sina) 以地面为参考平面
在这个位置时小球的速度为V
根据机械能守恒可以知道,
mg2R=1/2*m*V^2+mgh
根据牛顿第二定律可以知道,
mV^2/R=mgsina
解出,sina=2/3
所以,小球的高度h=5R/3
设这个位置和圆心的连线和水平方向的夹角为a
那么,这个位置的高度为h=R(1+sina) 以地面为参考平面
在这个位置时小球的速度为V
根据机械能守恒可以知道,
mg2R=1/2*m*V^2+mgh
根据牛顿第二定律可以知道,
mV^2/R=mgsina
解出,sina=2/3
所以,小球的高度h=5R/3
1年前
3
duanjun1973 幼苗
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mg*2R=mg(1+cosθ)R+mv^2 /2 (1)
mv^2/R=mgsinθ (2)
联立（1）、（2）即可解得答案：
θ=arccos(5^(1/2)/2)+arctan(1/2).
mv^2/R=mgsinθ (2)
联立（1）、（2）即可解得答案：
θ=arccos(5^(1/2)/2)+arctan(1/2).
1年前
2
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1年前2个回答
你能帮帮他们吗