(2011·江蘇物理·T14)如圖所示,長為L、內壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置。將一質量為m的小球固定在管底,用一輕質光滑細線將小球與質量為M=km的小物塊相連,小物塊懸掛于管口。現(xiàn)將小球釋放,一段時間后,小物塊落地靜止不動,小球繼續(xù)向上運動,通過管口的轉向裝置后做平拋運動,小球在轉向過程中速率不變。(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的速度大小;

(3)試證明小球平拋運動的水平位移總小于

 

【答案】

(1);(2)  (k>2) (3)見解析。

【解析】(1)設細線中的張力為T,根據(jù)牛頓第二定律

且M=Km

聯(lián)立解得

(2)設M落地時的速度大小為v,m射出管口是速度大小為,M落地后m的加速度大小為,

根據(jù)牛頓第二定律

由勻變速直線運動規(guī)律知,

聯(lián)立解得    (k>2)

(3)由平拋運動規(guī)律

解得

得證

 

練習冊系列答案
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A.    B.  

C.   D.

 

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