一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从
◎ 题目
一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2. (1)求小球到达B点时的速度. (2)求C点与B点之间的水平距离. (3)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=9.0N,求钉子P与O点的距离d应满足什么条件? |
◎ 答案
(1)从A到B的过程中,小球的机械能守恒,由机械能守恒定律可得, mgH=mg(H-l)+
解得 V=4m/s, (2)从C到B的过程中,小球做平抛运动, 水平方向上:x=Vt 竖直方向上:h=
其中的V=4m/s,h=0.2m, 代入数据求得 x=0.8m, (3)对小球受力分析,绳的拉力和重力的合力作为合力提供向心力, 所以F-mg=m
解得r=0.2m, 所以钉子P与O点的距离至少为 d=l-r=0.8m-0.2m=0.6m, 答:(1)小球到达B点时的速度是4m/s. (2)C点与B点之间的水平距离为0.8m. (3)钉子P与O点的距离d应大于或等于0.6m. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从…”主要考查了你对 【平抛运动】,【向心力】,【牛顿第二定律】,【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。- 最新内容
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