如圖所示,長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置,將一質(zhì)量為m的小球固定在管底,用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連,小物塊懸掛于管口,現(xiàn)將小球釋放,一段時(shí)間后,小物塊落地靜止不動(dòng),小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng),小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變。(重力加速度為g)
(1)求小物塊下落過程中的加速度大;
(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大;
(3)試證明小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于
解:(1)設(shè)細(xì)線中的張力為T,根據(jù)牛頓第二定律,有:
Mg-T=Ma,T-mgsin30°=ma
且M=km
解得:
(2)設(shè)M落地時(shí)的速度大小為v,m射出管口時(shí)速度大小為v0,M 落地后m的加速度為a0。根據(jù)牛頓第二定律有:-mgsin30°=ma0
勻變速直線運(yùn)動(dòng),有:v2=2aLsin30°,
解得:
(3)平拋運(yùn)動(dòng)x=v0t,
解得
,得證
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的細(xì)繩一端與一質(zhì)量為m的小球(可看成質(zhì)點(diǎn))相連,可繞過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng).在最低點(diǎn)a處給一個(gè)初速度,使小球恰好能通過最高點(diǎn)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng),求:
(1)小球過b點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)初速度v0的大;
(3)最低點(diǎn)處繩中的拉力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L細(xì)繩一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球并讓小球以速度v在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
求:(1)小球運(yùn)動(dòng)的角速度
(2)小球受到繩子的拉力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的輕繩一端固定在O點(diǎn),另一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),小球在豎直平面內(nèi)做逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力.已知某次小球運(yùn)動(dòng)過程中通過傳感器測得輕繩拉力T和豎直方向OP的夾角θ的關(guān)系滿足T=b+bcosθ,b為已知的常數(shù),當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.則由此可知小球的質(zhì)量為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?東莞一模)如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個(gè)合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的輕桿一端固定著質(zhì)量為m的小球繞另一端O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是(  )

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