(19分)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,有一長為l的細線,一端固定在O點,另一端拴一質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動,已知O點到斜面底邊的距離sOC=L,求:
 
(1)小球通過最高點A時的速度vA.
(2)小球通過最低點B時,細線對小球的拉力.
(3)小球運動到A點或B點時細線斷裂,小球滑落到斜面底邊時到C點的距離若相等,則l和L應(yīng)滿足什么關(guān)系?
(1) (2) (3)

試題分析:(1)小球恰能在斜面上做完整的圓周運動,通過A點細線拉力為零,由牛頓第二定律:
        (3分)
解得:       (1分)
(2)小球從A點運動到B點,根據(jù)機械能守恒定律有:
      (3分)
解得:       (1分)
小球在B點時由牛頓第二定律:
     (2分)
解得:      (1分)
(3)小球運動到A點或B點時細線斷裂,小球在平行底邊方向做勻速運動,在垂直底邊方向做初速度為零的勻加速運動(類平拋運動)
細線在A點斷裂:       (3分)
細線在B點斷裂:     (3分)
,聯(lián)立解得:     (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如圖所示的裝置中,木塊 B 與水平面間的接觸面是光滑的,子彈 A 沿水平方向射入木塊后并留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,F(xiàn)將木塊、彈簧、子彈合在一起作為研究對象,則此系統(tǒng)在從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程 中
A.動量守恒,機械能守恒
B.動量不守恒,機械能不守恒
C.動量守恒,機械能不守恒
D.動量不守恒,機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,abc是光滑的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.30m。質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點c落到軌道上距b點為,處,重力加速度,求:

(1)碰撞結(jié)束后,小球A和B的速度的大小。
(2)試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達c點。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個小球,在同一水平面上,A球豎直上拋,B球以傾斜角θ斜向上拋,空氣阻力不計,C球沿傾角為θ的光滑斜面上滑,它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC,則(    )

A.hA=hB=hC      B.hA=hB<hC    C.hA=hB>hC      D.hA=hC>hB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)、如圖所示,一個沖擊擺,它可以用來測量高速運動的子彈的速率。一質(zhì)量m=10g的子彈,以一定水平速度射入沖擊擺的木質(zhì)擺錘中,沖擊擺的擺錘上升至最大高度時擺線與豎直方向的夾角。設(shè)擺錘質(zhì)量M=1kg,擺長L=0.9m,運動過程不計空氣阻力,重力加速度。

求:(1)子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是多大?
(2)子彈的初速度是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上,木板B放在水平 地面上,B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上,B不能左右運動,在環(huán)的最低點靜放有一小球C,A.B.C的質(zhì)量均為m。給小球一水平向右的瞬時速度V,小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動,為保證小球能通過環(huán)的最高點,且不會使環(huán)在豎直方向上跳起,(不計小球與環(huán)的摩擦阻力),瞬時速度必須滿足

A.最小值        B.最大值 
C.最小值        D.最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與小球B連接,另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接,桿兩端固定且足夠長,物塊A由靜止從圖示位置釋放后,先沿桿向上運動。設(shè)某時刻物塊A運動的速度大小為υA,小球B運動的速度大小為υB,輕繩與桿的夾角為θ。則:
A.υA=υBcosθ
B.υB=υAcosθ
C.小球B減少的勢能等于物塊A增加的動能
D.當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時,它的機械能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角為θ=30°,另一邊與水平地面垂直,頂端有一個定滑輪,跨過定滑輪的細線兩端分別與物塊A和B連接,A的質(zhì)量為4m,B的質(zhì)量為m.開始時,將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不計.當(dāng)A沿斜面下滑距離x后,細線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.(設(shè)B不會與定滑輪相碰)

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(10分)如圖所示,半徑為R的光滑圓弧軌道豎直放置,底端與光滑的水平軌道相接,質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上,其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放,重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點.

求:(1)小球A滑到圓弧面底端時的速度大。
(2)小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中,彈簧的最大彈性勢能為多少.

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