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(20分)由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内,BC边水平,AC管长5m,直角C处是小的圆弧,∠B=37º,如图所示。从角A处无初速度地释放两个光滑小球(小球的直径比管径略小),第一个小球沿斜管AB到达B处,第二个小球沿竖管AC到C再沿横管CB到B处,(已知tan37º=3/4,管内无空气阻力,取g=10m/s2)求:

(1)两小球到达B点时的速度大小之比V1:V2;

(2)两小球到达B点时的时间之比t1:t2。

解析:

(1)设AC长为h,小球到达B点时的速度为V,根据机械能守恒定律,mgh=mV2/2,(3分)

所以V=(2分)

可见小球的速度只与高度h有关,与路径无关,V1:V2=1:1(2分)

(2) 第一个小球的运动时间由a1t2/2=h/sinθ(2分)

根据牛顿第二定律

mgsinθ=ma1,得a1=gsinθ。(2分)

   (1分)

第二个小球在竖管中的运动时间由gt12/2=h,得 ⑤(2分)

第二个小球在横管中做匀速直线运动,运动时间由h/tanθ=Vt2(1分)

所以(2分),

所求 (3分),

该比值与h及g的取值无关。

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,AB是根据某平抛运动轨迹制成的内壁光滑的细圆管轨道,轨道上端A与一光滑斜槽的末端水平面相切.已知细圆管轨道的水平长度为S=2.4m;两端口连线与水平方向的夹角α=37°.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求
(1)要使一小球能不与细圆管轨道壁发生碰撞地通过细圆管轨道,小球要从距光滑斜槽末端多少高度h1处由静止开始下滑?
(2)若小球从距光滑斜槽底端高度h2=1.2m处由静止开始下滑,求小球从细圆管轨道的下端B出口飞出时速度的水平分量vx.

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