Question

如圖所示，甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上，甲、乙的質(zhì)量分別是2kg和1kg，在強(qiáng)大的內(nèi)力作用下分離，分離時甲的速度，乙小球沖上速度為的水平傳送帶上（傳送帶速度保持不變），乙與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，DEF是光滑細(xì)圓管，其中D點(diǎn)與水平面相切，EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧，乙小球的直經(jīng)比細(xì)管直經(jīng)略小點(diǎn)，乙小球離開傳送帶時與傳送帶速度相等，從D處進(jìn)入細(xì)管到達(dá)細(xì)管的最高點(diǎn)F水平飛出, 求：

⑴乙小球沖上傳送帶時的速度大��；

⑵傳送帶的水平距離L應(yīng)滿足的條件；

⑶乙小球運(yùn)動到細(xì)管的最高點(diǎn)F時對細(xì)管的作用力（要回答對細(xì)管上壁還是下壁的作用力）

 

Answer 1

【答案】

（1）4 m/s （2）（3）10N，對上壁向上的壓力

【解析】

試題分析：⑴甲、乙兩小球系統(tǒng)動量守恒 

得 。 4分 

⑵乙小球在傳送帶上做勻減速運(yùn)動，  2分    

由   2分

可知傳送帶水平距離應(yīng)滿足的條件是：   2分

⑶小球由D到F過程中機(jī)械能守恒    

得 m/s  3分

乙小球在最高點(diǎn)F由牛頓第二定律     

得 F=10N  3分     

正值說明是細(xì)管的上壁對小球有向下的壓力，由牛頓第三定律知，小球?qū)��?xì)管的上壁有向上的作用力，大小為10N  1分

考點(diǎn)：動量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，牛頓運(yùn)動定律。