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圆轨道最高点和最低点压力差(轨道最高点压力与向心力的关系)

来源:原点资讯(m.360kss.com)时间:2023-11-27 23:24:00作者:YD166手机阅读>>

半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台统过容器球心O的坚直轴线以角速度ω匀速转动。质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β,α>β。则下列说法正确的是()

A.A受到的向心力大于B受到的向心力

B.容器对A的支持力一定小于容器对B的支持力

C.若ω缓慢増大,则A、B受到的摩擦力一定都増大

D.若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向下的摩擦力

例题:如图所示,

圆轨道最高点和最低点压力差,轨道最高点压力与向心力的关系(17)

A、B两小球质量均为m,A球位于半径为R的竖直光滑圆轨道内侧,B球穿过固定的光滑竖直长杆,杆和圆轨道在同一竖直平面内,杆的延长线过轨道圆心O。两球用轻质铰链与长为L(L>2R)的轻杆连接,连接两球的轻杆能随小球自由移动,M、N、P三点分别为圆轨道上最低点、圆心的等高点和最高点,重力加速度为g。

(1)对A球施加一个始终沿圆轨道切向的推力,使其缓慢从M点移至N点,求A球在N点受到的推力大小F;

(2)在M点给A球一个水平向左的初速度,A球沿圆轨道运动到最高点P时

速度大小为v,求A球在M点时的初速度大小v₀;

(3)在(2)的情况下,求A球运动至M点时圆轨道对A球的作用力大小FA。

例题:小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为3d/4,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。

圆轨道最高点和最低点压力差,轨道最高点压力与向心力的关系(18)

(1)求球落地时的速度大小v₂;

(2)绳能承受的最大拉力为多大?

(3)绳能承受的最大拉力与第(2)小问结果相同的情况下,改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,求球抛出的最大水平距离。

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