分析 (1)兩個環(huán)以及連桿整體自由下落,處于完全失重狀態(tài),故桿上彈力為零;
(2)A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時,兩環(huán)具有相同角速度,則兩環(huán)速度大小一定相等;根據(jù)幾何關(guān)系找到B環(huán)的位置,然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式求解出各自的速度;
(3)根據(jù)數(shù)學(xué)知識判斷位置,由機(jī)械能守恒定律求出末速度.
解答 解:(1)對整體分析,自由落體,加速度g,以A為研究對象,A作自由落體則桿對A一定沒有作用力.即F=0
故A環(huán)剛進(jìn)入圓軌道時所受輕桿的彈力為零.
(2)AB都進(jìn)入圓軌道后,兩環(huán)具有相同角速度,則兩環(huán)速度大小一定相等,即VA=VB
對整體依機(jī)械能守恒定律,有:mg•2R+mg•$\frac{5}{2}R$=$\frac{1}{2}$•2mv2
解得故A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時,兩環(huán)速度大小均為:v=$\sqrt{\frac{9}{2}gR}$
(3)由于桿超過了半圓直徑,所以兩環(huán)運(yùn)動如下圖
當(dāng)A環(huán)到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)時,B環(huán)到達(dá)最低位置,
設(shè)此時B距離半圓軌道最底部的高度為h,根據(jù)三角關(guān)系得:
${R}^{2}+{h}^{2}=(2\sqrt{2}R)^{2}$
解得:h=$\sqrt{7}R$
由于是連體桿運(yùn)動,故AB速度大小相等,設(shè)為v1
由機(jī)械能守恒得:mg2R+mg(2R+2$\sqrt{2}$R)=mg$\sqrt{7}R$+$\frac{1}{2}$•2m${{v}_{1}}^{2}$
解得:A環(huán)的速度大。簐1=$\sqrt{(4+2\sqrt{2}-\sqrt{7})gR}$
答:(1)A環(huán)剛進(jìn)入圓軌道時所受輕桿的彈力為0.
(2)A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時,兩球速度大小為$\sqrt{\frac{9}{2}gR}$
(3)此時B距離半圓軌道最底部的高度為$\sqrt{7}R$,A環(huán)的速度大小為$\sqrt{(4+2\sqrt{2}-\sqrt{7})gR}$.
點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是根據(jù)幾何關(guān)系多次得到環(huán)的具體位置,然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解即可.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 衛(wèi)星在發(fā)射近地段向上加速和回收近地段向下減速時產(chǎn)生的都是超重現(xiàn)象 | |
B. | 做勻速圓周運(yùn)動的載人空間站中,宇航員仍受重力的作用,但所受合外力為零 | |
C. | 進(jìn)入軌道后,航天員出艙,手中舉起的五星紅旗迎風(fēng)飄揚(yáng) | |
D. | 航天員在軌道艙內(nèi)不能利用天平測量物體質(zhì)量,但可以使用水銀氣壓計測量艙內(nèi)氣壓 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | v=$\frac{ucgekmq_{1}cooaaye_{3}π}{2gg6oogk_{2}}$ | B. | v=$\frac{o6m20oy_{1}kkcke42_{3}π}{migkyy0_{2}}$ | C. | v=$\frac{s2qcwqo_{1}sawwu00_{3}}{2imy0uqy_{2}π}$ | D. | v=$\frac{8q2g06y_{1}yggiq84_{3}}{mu2ege0_{2}π}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 向上加速運(yùn)動 | B. | 向上減速運(yùn)動 | C. | 向下加速運(yùn)動 | D. | 向下減速運(yùn)動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在任何情況下都不等于1 | |
B. | k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的 | |
C. | k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力三者的單位決定的 | |
D. | 在國際單位制中,k的數(shù)值一定等于1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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