有一光滑圆弧形轨道,小球在地面以速度v冲上轨道不计摩擦,为什么当轨道小球共速时小球竖直方向速度为零

求大神指点一二

因为小球冲上的是圆弧轨道,圆弧会导致小球在水平和竖直两个方向上都有速度分量。又因为圆弧轨道足够长,那么就说明只要小球和圆弧轨道水平速度不一致时,小球竖直方向的速度分量就不为零。只有当小球与圆弧轨道水平方向的速度一致时,这就是它们相对静止时,小球的竖直速度分量为零。
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第1个回答  2018-11-13
(1)小球离开C点做平抛运动, 竖直方向:R=1 2 gt2 水平方向:R=v1t 联立解得,v1=1 2 gR 设小球以v1经过C点受到管对它的竖直向上的作用力为FN,有: mg-FN=mv2 1 R 解得:FN=mg-mv2 1 R =mg 2 由牛顿第三定律可知,小球对管作用力的大小为1 2 mg,方向竖直向下.(2)小球由静止释放的高度最大时,小球运动的水平位移为4R,打到N点.设能够落到N点的水平速度为v2,有: v2=4R t =8gR 设小球离A点的最大高度为H2,根据机械能守恒定律可知: mg(H2-R)=1 2 mv 2 2 解得:H2=v2 2 2g +R=5R 同理:设小球离A点的最小高度为H1,有 mg(H1-R)=1 2 mv12 解得:H1=5 4 R 因此小球的释放点离A点的高度H满足的条件:5 4 R≤H≤5R.答:(1)小球经过圆管的最高点C点时对圆管的作用力的大小为1 2 mg,方向竖直向下.(2)欲使小球能通过圆管最高点C点后落到垫子上,小球的释放点离A点的高度H满足的条件是:5 4 R≤H≤5R.追问

,,,谢谢您,可是不是这道题啊,,,

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第2个回答  2018-11-14
当小球达到最高点时,即将沿轨道下滑,小球与轨道瞬时相对静止,所以二者在此时刻具有相同的速度。
完整计算如下:
系统水平方向动量守恒。
当小球达到最高点时,因水平方向动量守恒,设二者共同速度为v2,则:
mv1=(m+M)v2
v2=mv1/(m+M)
系统机械能守恒,则:
mgH=mv1²/2-(m+M)v2²/2
H=Mv1²/(2g(m+M))
小球返回后,全过程相当于弹性碰撞,设小球的最终速度为v1',M最终速度为V,则:
m1v1=m1v1'+MV
m1v1²/2=m1v1'²/2+MV²/2
V=2mv1/(m+M)
第3个回答  2018-11-14
当小球不再上升时和轨道相对静止,从而达到共速,不再上升了,当然竖直方向速度为零啊😄
第4个回答  2018-11-14
“共速”,速度完全一致。速度包含大小和方向,都一样,才叫“共速”。
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