如圖4-2-4所示，光滑圓管形軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑r＜＜R，有一質(zhì)量為m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管.

圖4-2-4

（1）若要小球能從C端出來，初速度v0多大？

（2）在小球從C端出來瞬間，對管壁壓力有哪幾種典型情況，初速度v0各應滿足什么條件？

解析：（1）小球恰好能達到最高點的條件是vx=0，由機械能守恒，此時需要初速度v0滿足

mv02=2mgR  得v0=

    因此要使小球能從C端出來需vc＞0，所以入射速度v0＞.

（2）小球從C端出來瞬間，對管壁壓力可以有三種典型情況：①剛好對管壁無壓力，此時重力恰好充當向心力，由圓周運動知識得mg=m

    由機械能守恒定律：

mv02=mg·2R+mvc2

聯(lián)立解得v0=

②對下管壁有壓力，此時應有mg＞m，此時相應的入射速度v0應滿足＜v0＜.

③對上管壁有壓力，此時應用mg＜m，此時相應的入射速度v0應滿足v0＞.

答案：（1）v0＞

（2）①v0=  ②＜v0＜

③v0＞

練習冊系列答案
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在如圖4-2-4所示的實驗裝置中，可通過紙帶記錄小車的運動，從而求出其加速度.如果實驗中打出的紙帶如圖4-2-5所示，相鄰計數(shù)點的時間間隔是0.1 s，由此可算出小車的加速度a=________m/s2.

   

圖4-2-4                                        圖4-2-5

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如圖4-2-4所示，質(zhì)量為m的小球被一水平拉力F拉開α角，現(xiàn)保持α不變，把F逆時針轉(zhuǎn)過90°的過程中，F(xiàn)的變化情況是____________，繩子對小球的拉力的變化情況是__________.

圖4-2-4

 

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如圖4-2-4所示，小物塊A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動.則下列關于A的受力情況的說法中正確的是（    ）

圖4-2-4

A.受重力、支持力                              B.受重力、支持力和與運動方向相反的摩擦力

C.受重力、支持力、摩擦力和向心力      D.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力

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圖4-2-4

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利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖4-2-4所示，電源的正極應接在端___________（填“a”或“b”）；若電流表讀數(shù)為8 μA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是___________個（已知電子電量為1.6×10-19 C).

圖4-2-4

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