如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速率进入管内,若A球通过圆周最高
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解题思路:对两个球分别受力分析,根据合力提供向心力,求出速度,此后球做平抛运动,正交分解后,根据运动学公式列式求解即可.

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

v2A

R

解得:vA=

4gR

对B球:mg-0.75mg=m

v2B

R

解得:vB=

1

4gR

由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为:

sA=vAt=vA

4R

g=4R

sB=vBt=vB

4R

g=R

得:sA-sB=4R-R=3R

即a、b两球落地点间的距离为3R.

答:a、b两球落地点间的距离为3R.

点评:

本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题关键是对小球在最高点处时受力分析,然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度,最后根据平抛运动的分位移公式列式求解.

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