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如图所示的“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/15 07:17:13
如图所示的“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动.弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道),已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.26kg,取g=10m/s2,求:

(1)若v0=5m/s,小球从最高点d抛出后的水平射程.
(2)若v0=5m/s,小球经过轨道的最高点d时,管道对小球作用力的大小和方向.
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力为零.
(1)对a到d全过程运用动能定理:-μmgL-4mgR=
1
2mvd2-
1
2mv02.
vd=2
3m/s.
   小球离开d点后做平抛运动,4R=
1
2gt2.t=

8R
g=

2
5s
    水平射程x=vdt=
2
6
5m.
(2)在d点有:mg+F=m
vd2
R
      F=1.1N.管道对小球的作用力方向向下.
(3)当小球在c点对轨道向上的作用力等于轨道自身的重力时,轨道对地面的压力为0.
有N+mg=m
vc2
R   N=Mg
vc=3
3m/s
根据动能定理得:
-μmgL-2mgR=
1
2mvc2-
1
2mv02
v0=6m/s.
故v0至少为6m/s时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力为零.
如图所示的“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接 如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接 如图为“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分由两个半径相等的半圆连接而成 一个S型玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等 如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成? 如下如图所示,光滑圆管轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r 如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分水平, BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管,圆管内 如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC放置在竖直平面内,轨道半径R, *12.如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r《R,有一质量m,半 用内壁光滑的薄壁细管弯成s型轨道固定于竖直平面内…… 如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水 如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC放置在竖直平面内,轨道半径R,在A点与水平地面AD相接