
图4-12

图4-12
思路分析:该题是圆周运动与自由落体运动相结合的题目,小球在竖直方向上只受重力,做自由落体运动,小球在水平方向筒壁的弹力提供小球做圆周运动的向心力.
解析:设小球下落时间为t,则h=
,t=
,要保证小球从B点射出,该段时间内小球转n圈,则t=
,故v0=
(n=1,2,3,…),小球做圆周运动需要的向心力F=
,(n=1,2,3,…),由牛顿第三定律可知球对筒壁的压力为F′=
(n=1,2,3,…),可化简得F′=2π2nRmg(n=1,2,3,…)
答案:v0=
(n=1,2,3,…)
2π2nRmg(n=1,2,3,…)