由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内,BC边水平,AC管长5m,直角C处是小的圆弧,∠B=37°.从角A处无初速度地释放两个光滑小球(小球的直径比管径略小),第一个小球沿斜管AB到达B处,第二个小球沿竖管AC到C再沿横管CB到B处,(已知tan37°=,管内无空气阻力,取g=10m/s2)求
(1)两小球到达B点时的速度大小之比v1:v2
(2)两小球到达B点时的时间之比t1:t2.
网友回答
解:(1)根据动能定理得,两球在运动的过程中只有重力做功,可知重力做功相等,则小球到达B点时的速度大小相等,即v1:v2=1:1.
(2)小球在AB边上滑行时,根据牛顿第二定律加速度a=gsin37°=6m/s2,.
根据,解得.
小球在AC管中运行的时间,到达C点的速度为v=gt=10m/s,在BC面上运行的时间,则.
则t1:t2=1:1.
答:(1)两小球到达B点时的速度大小之比1:1;
(2)两小球到达B点时的时间之比1:1.
解析分析:根据动能定理求出小球到达B点的速度大小之比,根据牛顿第二定律和运动学公式求出小的到达B点的时间之比.
点评:本题可以用动能定理求解,也可以运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解.