【题目】如图所示,半径为R的圆管BCD竖直放置,一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出,恰好从B点沿切线方向进入圆管,从B点再经时间t到达圆管最高点D后水平射出。已知小球在D点对管下壁压力大小为g为重力加速度大小),且AD两点在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力。求:

1)小球在A点的初速度的大小;

2)小球在D点的角速度的大小;

3)小球在圆管内运动过程中克服阻力做功的功率。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)小球从AB做平抛运动,竖直方向由速度与位移的关系式得:

解得:

B点:将速度分解,由几何关系得:

.

2)在D点,由向心力公式得:

解得:

根据角速度与线速度的关系得:

.

3)从AD全过程由动能定理得:

解得:

.

关闭