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【如图一内表面光滑的凹形球面小车如图所示,一内表面光滑的凹形球面小车,半径为R=28.2cm,车内有一小球,当小球以恒定加速度向右运动时,小球沿凹形球面上升的最大高度为8.2cm,若小球质量m=】
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问题描述:

如图一内表面光滑的凹形球面小车

如图所示,一内表面光滑的凹形球面小车,半径为R=28.2cm,车内有一小球,当小球以恒定加速度向右运动时,小球沿凹形球面上升的最大高度为8.2cm,若小球质量m=0.5kg,小车质量M=4.5kg,应用多大水平力推车

荆象源回答:
  球面半径R=28.2   小球沿凹形球面上升的高度为8.2   小球距离球心的高度差28.2-8.2=20   小球所在位置的半径与竖直方向的夹角θ=arccos20/28.2≈45°   以小球为分析对象:   重力mg,竖直向下;   球面支持力N,向右上方指向球心.   竖直方向受力平衡:Ncos45°=mg   水平方向合力产生加速度:Nsin45°=ma   两式相除:a/g=tan45°=1   a=g=10   推力F=(m+M)a=(0.5+4.5)*10=50N   应用50N水平力推车
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