Question

如图所示，在质量为M的试管内盛有少量乙醚，管口用质量为m的软木塞封闭，加热试管，软木塞在乙醚蒸汽的压力作用下飞出后，恰能使试管绕悬挂点在竖直平面内做一完整的圆周运动. 求：（1）若试管系于长的轻质细线上，则软木塞飞出的速度至少为多大？（2）若试管系于长的轻质细杆上，则软木塞飞出的速度至少为多大？

 

 

Answer 1

（1） （2）

【解析】

试题分析：（1）对试管、软木塞，由动量守恒定律有：

对试管在最高点，根据题意，由牛顿第二定律有：

对试管，由机械能定律有：

联立以上三式，解得：

（2）对试管、软木塞，由动量守恒定律有：

根据题意，试管在最高点的速度等于零，对试管，由机械能定律有

联立以上三式，解得：

考点：本题考查动量守恒定律和动能守恒。