看一下下面一道高中物理题 重点看一下第三步 为什么是-mgR而不是-mg(1-R)

作者&投稿:职勤 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
第八题的第三问为什么会出现1-cos37°?~

太不清楚,能否在光线亮的地方重新拍照上传。

(33)题解答:
(1)R=Ltan18.5°+r=2m…………(1分)
Ek0=mgR(1-cos)+ mgLsin +mgLcos…………(2分)
代入 解得Ek0=48J…………(1分)
(2)小球第一次回到B点时的动能为:
EkB=mg2R-mgr(1+cos)-mgL=12J,小球沿AB向上运动到最高点,距离B点为s
则有:EkB=mgscos+mgssin,…………(2分)
代入 解得s=18/13m=1.38m…………(1分)
小球继续向下运动,当小球第二次到达D点时动能为

=12.6J …………(2分)
(3)小球第二次到D点后还剩12.6J的能量,沿DP弧上升后再返回DC段,到C点只剩下2.6J的能量。因此小球无法继续上升到B点,滑到BQC某处后开始下滑,之后受摩擦力作用,小球最终停在CD上的某点。(1分)
由动能定理: …………(2分)
可得小球在CD上所通过的路程为s=3.78m…………(1分)
小球通过CD段的总路程为S总=2L+s=9.78m…………(1分)

解(1)设从抛出点到A点的高度差为h,到A点时有:
Vy=√(2gh),
且 Vy /V0=tan37°
代入数据解得h=0.45m
(2)小物体到达A点时的速度:VA=√(V0+Vy)=5m/s
从A到B,由动能定理得:
mgLsin37°-mgcos37°L=(1/2)mVB²-1/2)mVA²
小物体从B到环最高点P机械能守恒:
(1/2)mVB²=(1/2)mVp²+mg(2R)
在最高点重力和轨道压力的矢量和等于向心力
有:mVp²/R=mg+FN ≥ mg
由以上各式解得 R≤0.66m
(3)要使小物块不离开轨道并且能够滑回倾斜轨道AB,则小物体沿圆轨道上升的最大高度不能超过圆心高度,也就是进入圆轨道后在四分之一圆弧上某点速度变为零,然后沿原路返回,即:(1/2)mVB²≤mgR
R≥1.65m

说明:第三问中如果在圆弧上运动四分之一时速度还大于零,则物体不回原路返回,会脱离轨道做抛体运动,或者越过最高点做圆周运动最后从DE段滑出。

当然是-mgR。
如果小物块滑到1/4圆弧处仍有速度,结果只有两种可能:
1.速度足够大,小物块从DE轨道滑出(就是第二小题的情况)
2.速度不够大,小物块在某点达到速度等于零,小物块自由下落
只有当小物块在不超过1/4圆弧处达到速度为零,小物块才能不离开轨道并滑回AB
所以临界条件是小物块在1/4圆弧处速度为零。
不懂的请追问
PS:我不知道-mg(1-R)中你的1是怎么出来的。莫非是L?

就解第三步:
所谓木块不离开轨道,且要滑回AB。那就是木块速度为0的时候不能超多圆环的第四象限部分。(这个明白么?)
那就根据能量守恒1/2mv²=mgR;v你在前面肯定求出来了,R就是半径的最小值。
不知道你问的-mg(1-R)是怎么来的