如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中,盒子的邊長略大于球的直徑.某同學拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,已知重力加速度為g,空氣阻力不計,問:

   (1)要使盒子在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力,則該盒子做勻速圓周運動的周期為多少?

   (2)若盒子以第(1)問中周期的做勻速圓周運動,則當盒子運動到圖示球心與O點位于同一水平面位置時,小球?qū)凶拥哪男┟嬗凶饔昧,作用力為多大?/p>

(1)設此時盒子的運動周期為T0,因為在最高點時盒子與小球之間剛好無作用力,因此小球僅受重力作用.根據(jù)牛頓運動定律得:

 

 

解之得:       

(2)設此時盒子的運動周期為T,則此時小球的向心加速度為:

由第一問知:          且                

由上述三式知:                                     

設小球受盒子右側面的作用力為F,受上側面的作用力為N,根據(jù)牛頓運動定律知:

在水平方向上:                                    

即:                                              

在豎直方向上:                        

即:                                        

因為F為正值、N為負值,所以小球?qū)凶拥挠覀让婧拖聜让嬗凶饔昧,分別為4 mg和mg

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為M的斜面放置于水平面上,其上有質(zhì)量為m的小物塊,各接觸面均無摩擦力,第一次將水平力F1加在M上,第二次將F2加在m上,兩次都要求m與M不發(fā)生相對滑動,則F1與F2的比為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的小球,距水平面高為2m時,速度的大小為4m/s,方向豎直向下,若球的運動中空氣阻力的大小等于重力的0.1倍,與地面相碰的過程中不損失機械能,求:
(1)小球與地面相碰后上升的最大高度;
(2)小球從2m處開始到停下通過的路程?(取g=10m/s2.)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的小球,從A點由靜止開始加速下落,加速度大小為
g
3
,則下落至A點下方h處的B點時(以地面為參考面)( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為M的人通過定滑輪將質(zhì)量為m的重物以加速度a上提,重物上升過程,人保持靜止.若繩與豎直方向夾角為θ,求:
(1)繩子對重物的拉力多大?
(2)人對地面的壓力?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為M的楔形物塊靜止在水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉,使之勻速上滑.在小物塊運動的過程中,楔形物塊始終保持靜止,則( 。
A、地面對楔形物塊的支持力為(M+m)gB、地面對楔形物塊的摩擦力為零C、楔形物塊對小物塊摩擦力可能為零D、小物塊一定受到四個力作用

查看答案和解析>>

同步練習冊答案