问题 问答题

如图所示,AB之间有三条光滑轨道:知道1、知道2、直角管道3(BC为水平管道,拐弯C处圆滑连接),小明想研究小球沿知道1和曲道2下滑的时间关系,老师提示他先研究小球沿直道1和直角管道3下滑的时间关系.

将小球先后从轨道顶端A处由静止释放,沿直道1滑到轨道末端B用时t1,沿直角管道3到B处用时t2.已知小球直径略小于直角管道3的直径,=37,求t1:t2(sin37=0.6,cos37=0.8).

答案

沿直道下滑时,设直角管道3高为h,

则有

h
sinθ
=
1
2
gsinθ?
t21

沿直角管道下滑,先自由落体运动,设用时为t21,达到速度v

h=

1
2
g
t221
   v=gt21

之后沿水平管道运动,设用时为t22

h
tanθ
=vt22

比较

t1
t2
=
t1
t21+t22
联立上式,解之得:
t1
t2
=1

答:沿直道1滑到轨道末端B用时t1,沿直角管道3到B处用时t2.则有t1:t2=1:1.

解答题
单项选择题