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如图所示,一个质量m=0.6kg的小球,从半径R=0.4m的14圆弧轨道的最高点由静止滑下,轨道的横截面呈V形,其夹角为74°,当小球运动到最低点时,对V形槽两侧的压力都为N1=10N,小球水平飞出后
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问题描述:

如图所示,一个质量m=0.6kg的小球,从半径R=0.4m的14圆弧轨道的最高点由静止滑下,轨道的横截面呈V形,其夹角为74°,当小球运动到最低点时,对V形槽两侧的压力都为N1=10N,小球水平飞出后刚好能从旋转的圆筒上的A孔飞入,且不会与筒壁发生碰撞,并能从A孔的正下方的B孔飞出,圆筒半径r=0.5m,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:

(1)小球在14圆轨道上克服阻力所做的功W.

(2)A、B两孔的距离h.

(3)圆筒转动的角速度ω.

陈博兴回答:
  (1)由小球运动到圆轨道最低点时受力情况知,在最低点的合力为:F合=2FNcos53°-mg=6N在最低点,由合力提供向心力,则有:F合=mv2R解得:v=2m/s由动能定理得:mgR-W=12mv2解得小球在14圆轨道上克服阻力所做的功:W=...
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