Question

如图所示，甲、乙两小球静止在光滑水平面上，甲、乙的质量分别是2kg和1kg，在强大的内力作用下分离，分离时甲的速度，乙小球冲上速度为的水平传送带上（传送带速度保持不变），乙与传送带之间的动摩擦因数，DEF是光滑细圆管，其中D点与水平面相切，EF是半经为R=0.1m圆弧，乙小球的直经比细管直经略小点，乙小球离开传送带时与传送带速度相等，从D处进入细管到达细管的最高点F水平飞出, 求：

⑴乙小球冲上传送带时的速度大小；

⑵传送带的水平距离L应满足的条件；

⑶乙小球运动到细管的最高点F时对细管的作用力（要回答对细管上壁还是下壁的作用力）

 

Answer 1

【答案】

（1）4 m/s （2）（3）10N，对上壁向上的压力

【解析】

试题分析：⑴甲、乙两小球系统动量守恒 

得 。 4分 

⑵乙小球在传送带上做匀减速运动，  2分    

由   2分

可知传送带水平距离应满足的条件是：   2分

⑶小球由D到F过程中机械能守恒    

得 m/s  3分

乙小球在最高点F由牛顿第二定律     

得 F=10N  3分     

正值说明是细管的上壁对小球有向下的压力，由牛顿第三定律知，小球对细管的上壁有向上的作用力，大小为10N  1分

考点：动量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿运动定律。