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光滑弯折杆ABC处于竖直平面内,分为倾斜部分AB与水平部分BC,在B点有一小段圆弧与两部分平滑连接,杆AB的倾斜角为37°.有50个相同的带孔小球套在AB杆上,小球能沿杆无碰撞地从AB段上下
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![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/2e2eb9389b504fc2a2798eb7e6dde71190ef6d59.jpg)
(1)水平外力F的大小;
(2)撤去外力F后,小球沿杆下滑,当第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小?
▼优质解答
答案和解析
(1)把50个小球当作一个整体进行受力分析,整体处于平衡状态得:
F=Gtan37°=7.5N.
(2)撤去外力后将整体沿杆下滑,各小球速度大小相等,且系统机械能守恒.取小球在BC杆上时重力势能为零.
则Ep1−Ep2=
•50mv2
即:50mg(H+25dsin37°)−30mg×15d×sin37°=
50mv2
解得v=
m/s.
答:(1)水平外力F的大小为7.5N.
(2)撤去外力F后,小球沿杆下滑,当第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小为
m/s.
F=Gtan37°=7.5N.
(2)撤去外力后将整体沿杆下滑,各小球速度大小相等,且系统机械能守恒.取小球在BC杆上时重力势能为零.
则Ep1−Ep2=
1 |
2 |
即:50mg(H+25dsin37°)−30mg×15d×sin37°=
1 |
2 |
解得v=
5.92 |
答:(1)水平外力F的大小为7.5N.
(2)撤去外力F后,小球沿杆下滑,当第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小为
5.92 |
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