如圖所示,光滑的半球殼半徑為R,O點(diǎn)在球心的正下方,一小球由距O點(diǎn)很近的A點(diǎn)由靜止放開,同時(shí)在O點(diǎn)正上方有一小球自由落下,若運(yùn)動(dòng)中阻力不計(jì),為使兩球在O點(diǎn)相碰,小球由多高處自由落下().

答案:略
解析:

答案:(n=1,2,3,…)

解析:球由A點(diǎn)開始沿球內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)時(shí),只受重力和支持力作用,等效為單擺的運(yùn)動(dòng).因?yàn)?/FONT>,所以球自A點(diǎn)釋放后做簡諧運(yùn)動(dòng),要使兩球在O點(diǎn)相碰,兩者到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等.

小球由A點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間為,n=1,2,3…,由于O點(diǎn)正上方自由落下的小球到O的時(shí)間也為時(shí)兩球才能在O點(diǎn)相碰,所以

(n=12,3,…)

點(diǎn)撥:解此題關(guān)鍵在于沿光滑圓弧運(yùn)動(dòng)的小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),小球受重力、軌道支持力,此支持力類似單擺中的擺線拉力,故此裝置可稱為類單擺,其周期為:,R為等效擺長.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑的半球形物體固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,輕繩的一端系一小球.靠放在半球上的A點(diǎn),另一端繞過定滑輪后用力拉住,使小球靜止.現(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球沿球面由A到半球的頂點(diǎn)B的過程中,半球?qū)π∏虻闹С至和繩對小球的拉力T的大小變化情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑的半球形物體固定在水平地面上,細(xì)線一端系住小球靠在半球面上A點(diǎn),線的另一端在半球頂點(diǎn)正上方O1點(diǎn),現(xiàn)將線的端點(diǎn)由點(diǎn)O1豎直緩慢上移至點(diǎn)O2,小球由點(diǎn)A緩慢移到點(diǎn)B,在此過程中,細(xì)線對小球的拉力T、半球?qū)π∏虻闹С至的變化情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強(qiáng)電場中,一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下,滑到最低位置B時(shí),球?qū)壍赖膲毫?mg.求:
(1)小球受到電場力的大小和方向;
(2)帶電小球在滑動(dòng)過程中的最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑的半球形物體固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,輕繩的一端系一小球,靠在半球上的A點(diǎn),另一端繞過定滑輪后用力拉住,使小球靜止.現(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球沿球面由A移動(dòng)到半球的頂點(diǎn)B的過程中,半球?qū)π∏虻闹С至和繩對小球的拉力T的變化情況是( 。
A、N變大B、N不變C、T先變小后變大D、T變小

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