动量守恒 半圆凹槽上小球从凹槽的左侧最高点由静止释放如图12所示,一质量为M=0.4kg的光滑半圆形凹槽放在光滑水平面上,凹槽的半径为R=0.25m,另一质量为m=0.1kg的小球从凹槽的左侧最高点由静
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/13 08:52:01
动量守恒 半圆凹槽上小球从凹槽的左侧最高点由静止释放如图12所示,一质量为M=0.4kg的光滑半圆形凹槽放在光滑水平面上,凹槽的半径为R=0.25m,另一质量为m=0.1kg的小球从凹槽的左侧最高点由静
动量守恒 半圆凹槽上小球从凹槽的左侧最高点由静止释放
如图12所示,一质量为M=0.4kg的光滑半圆形凹槽放在光滑水平面上,凹槽的半径为R=0.25m,另一质量为m=0.1kg的小球从凹槽的左侧最高点由静止释放,求:(1)凹槽向左移动的最大距离.(2)小球滑至凹槽的最低点时小球的速度.(3)当小球滑至凹槽的最低点时,小球对凹槽的压力
当小球滚到最右端时,凹槽向左移动的距离最大 这是为什么呢?
动量守恒 半圆凹槽上小球从凹槽的左侧最高点由静止释放如图12所示,一质量为M=0.4kg的光滑半圆形凹槽放在光滑水平面上,凹槽的半径为R=0.25m,另一质量为m=0.1kg的小球从凹槽的左侧最高点由静
(1)当小球滚到最右端时,凹槽向左移动的距离最大,且这一过程中球与凹槽水平方向总动量守恒:
ms1=Ms2
s1+s2=2R
由此可得S2=m/(m+M) *2R=0.1m
(2)当小球滚到凹槽的最低点时,根据水平方向动量守恒
mv1=Mv2
另据机械能守恒:
mgR=1/2mv1^2+1/2Mv2^2
可得:v1=2m/s
v2=0.5m/s
(3)当小球滚到凹槽的最低时:
N-mg=m*v^2/R=m(v1+v2)^2/R
N=m*(v1+v2)^2/R +mg=3.5N
根据牛顿第三定律可知小球对凹槽的压力大小为3.5N
因为小球到底时,凹槽有最大速度,因为整个过程为逆过程,到最右端时,速度为0,因此向左移动的距离最大。