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高中物理圆周运动求解.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/15 21:20:12
高中物理圆周运动求解.

题目如图,求详解.

首先能量守恒:任意两点A.B有以下关系1/2m(Va)^2+mgHa=1/2m(Vb)^2+mgHb.
选项A,根据公式,球速最大时,H=0.而总能量E=最高点动能+最高点势能.最后可以算出,最低点速度最大,等于(根号下24gr/5),即A选项正确.
小球圆周运动时,会受到一个向心力F=mv^2/r.最高点时F=4/5mg.但这个向心力的成分要注意,小球的自重是可以成为向心力来源的,而小球自重有mg,说明在最高点,小球对轨道是没有压力的.B错误.
接下来,根据一开始给出的公式,任一直径两端的高度和是相等的,这就代表势能相等,所以其动能之和也相等.C正确
最后,算准确的时间高中知识是算不出来的.但可以算出一个大概的区间,首先就是算出球的最大速度和最小速度.而选项说时间小于某值,则只需算出最小速度即可,最小速度是最高点速度,得出其对应的时间为选项中给出的时间,D正确.
所以答案应该是ACD.
再问: A答案反推就可以了。B答案好像有些问题,小球是穿在轨道上的,向心力是(4/5)mg,重力是mg。那么轨道就应该对小球有一个向上的支持力为(1/5)mg。所以,小球对轨道有一个等大的向下的压力,(1/5)mg。而不是没有压力。 这样说应该正确吧。
再答: 小球是应该受到一个支持力。但力的种类有很多,不一定非要是轨道上的直接力。比如:小球是带电的,而轨道区域有一个平行电场,这样也能提供支持力。我一开始没有写,是不知道你们有没有学到电场和磁场。