题目
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离。
答案:3R 解析: 两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力,离开轨道后两球均做平抛运动,A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差. 对A球:3mg+mg=m vA= (3分) 对B球:mg-0.75mg=m vB= (3分) 由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为: sA=vAt=vA=4 R (3分) sB=vBt=vB=R (3分) ∴sA-sB=3R (2分)