如图所示,ACB为光滑弧形槽,弧形槽半径为R,R?.AB.甲球从弧形槽的球心处自由落下,乙球从A点由静止释放(不计空气阻力).问:(1)两球第1次到达C点的时间之比;(2)若在圆弧的最
◎ 题目
如图所示,ACB为光滑弧形槽,弧形槽半径为R,R?
(1)两球第1次到达C点的时间之比; (2)若在圆弧的最低点C的正上方h处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C处相遇,则甲球下落的高度h是多少? |
◎ 答案
(1)甲球做自由落体运动R=
所以:t1=
乙球沿圆弧做简谐运动(由于B→C?R,可认为摆角θ<5°).此振动与一个摆长为R的单摆振动模型相同,故此等效摆长为R,因此乙球第1次到达C处的时间为: t2=
(2)甲球从离弧形槽最低点h高处开始自由下落,到达C点的时间为t甲=
由于乙球运动的周期性,所以乙球到达C点的时间为 t乙=
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