为什么垂直接触面速度相等,力一定是垂直于接触面的吗

首页 > 车主 > 作者:YD1662023-08-01 22:29:43

动量守恒方程:

小球冲出滑轨时,设小球对地的速度为v(这个速度是合速度);记小球在竖直方向的速度为vᵧ,在水平方向上,小球和滑轨相对静止,两者有相同的水平对地速度(接触面是竖直的,垂直接触面的分速度一定是相等的,关联速度问题),设这个速度为vₓ,

mv₀=(m+M)vₓ

注意动量守恒方程只能在水平方向用,这个共速速度只是水平方向的速度.

能量守恒方程:

当小球冲出滑轨时:

初能量E₀=½mv₀²;末能量E=mgh+½mv²+½Mvₓ²。

则½mv₀²=mgh+½mv²+½Mvₓ²

要特别注意,在能量方程中,当小球冲出滑轨时,小球的动能是½mv²(能量守恒方程物体的能量要带对地能量,也就是总能量).

v²=vₓ²+vᵧ²

联立解vᵧ.

当小球冲出滑轨后:

以滑轨为参考系,小球冲出滑轨后做的是竖直上抛运动;

以地面为参考系,小球冲出滑轨后做的是斜上抛运动。

设小球滑出滑轨后,向上走的竖直高度是h₀.

竖直方向来看:vᵧ²=2gh₀

所以小球对地的高度是h+h₀

例:如图所示,将一光滑的质量为4m半径为R的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块,今让一质量也为m的小球自左侧槽口A的正上方高R处从静止开始落下,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()

A.小球在半圆槽内第一次由A到最低点B的运动过程中,槽的支持力对小球做负功

B.小球第一次运动到半圆槽的最低点B时,小球与槽的速度大小之比为4:1

C.小球第一次在半圆槽的最低点B时对槽的压力为13mg/3

D.物块最终的动能为mgR/15

为什么垂直接触面速度相等,力一定是垂直于接触面的吗(9)

为什么垂直接触面速度相等,力一定是垂直于接触面的吗(10)

例:如图所示,

为什么垂直接触面速度相等,力一定是垂直于接触面的吗(11)

小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h,不计空气阻力。下列说法中正确的是()

A.在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒

B.小球离开小车后做竖直上抛运动

C.小球离开小车后做斜上抛运动

D.小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6h

为什么垂直接触面速度相等,力一定是垂直于接触面的吗(12)

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