Question

某学校物理兴趣小组用空心透明光滑塑料管制作了如图所示的“06”造型，固定在竖直平面内，底端与水平地面相切。两个圆的半径均为R。让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入，B、C是轨道上的两点，B是右侧“6”字型的最低点，C点是左侧“0”字型上与圆心等高的一点。D为水平出口，其高度与圆最高点相同。已知A比D高R，当地的重力加速度为g，不计一切阻力。求：

（1）小物体从D点抛出后的水平射程。

（2）小球经过B点时对管道的压力大小。

（3）小球经过C点时的加速度大小。

Answer 1

（1）对小球从A至D的过程用动能定理得：

                                    （2分）

小球从D射出到地做平抛运动

                                                    （1分）

                                                  （1分）

由以上三式得：Ks**5u

                                               （1分）

（2）对小球从A到B的过程用动能定理得：

                                    （2分）

       根据B点的向心力公式有：

                                       （2分）

得：

                                            （1分）

（3）对小球从A到C的过程用动能定理得：

                                       （2分）

小球在C点的水平方向加速度为向心加速度:

                                                      （1分）

小球在C点的竖直方向加速度：

                                             （1分）

小球在C点的合加速度为：

                                    （1分）

由以上式子得：Ks**5u

                                         （1分）