如图所示,在倾角为的光滑斜面上,有一长为的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离。求:

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在倾角为的光滑斜面上,有一长为的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离。求:
(1)小球通过最高点时的速度
(2)小球通过最低点时,细线对小球的拉力;
(3)小球运动到点或点时细线断裂,小球沿斜面滑落到斜面底边时到点的距离若相等,则应满足什么关系。

◎ 答案

解:(1)小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,小球通过A点时细线的拉力为零,根据圆周运动和牛顿第二定律有:
      解得:
(2)小球从A点运动到B点,根据机械能守恒定律有:
      解得:
      小球在B点时根据圆周运动和牛顿第二定律有:
      解得:
(3)小球运动到A点或B点时细线断裂,小球在平行底边方向做匀速运动,在垂直底边方向做初速为零的匀加速运动(类平抛运动)
      细线在A点断裂:
      细线在B点断裂:
      又
      联立解得:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角为的光滑斜面上,有一长为的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离。求:…”主要考查了你对  【平抛运动】,【线速度】,【向心力】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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