问题 填空题

如图所示,螺旋形管道内径均匀,内壁光滑,螺距均为d=1m,共有5圈整,螺旋横截面的半径R=2m,管道内径远小于螺距,可忽略不计.一小球自管道A端从静止开始下滑,当它到达管道B端时的速度v=______m/s,从A到B的时间t大约为______s.

答案

小球从A运动到B下滑的高度为h=5d=5m.小球下滑的过程中,管道的支持力不做功,只有重力做功,小球的机械能守恒,则有

   mgh=

1
2
mv2

解得,v=

2gh
=10m/s

由于管道的螺距均为d=1m,说明管道每段的倾角一定,则小球做匀速率运动,总路程为S=5×2πR=10πR

由S=

v
2
t得,t=
2S
v
=
2×10×3.14×2
10
m=12.6s.

故答案为:10,12.6

单项选择题
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