分析 (1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律可求得加速度大小;
(2)由几何关系分析AB的长度,再由运动学公式可求得B点的速度,再对BC过程由机械能守恒定律,离后C后的平抛运动进行分析,联立可求得离开C后的水平位移;
(3)对小于由A到B的过程以及线断后过程进行分析,根据机械能守恒定律列式,联立可求得M与m之间的关系.
解答 解:(1)设细线中张力为F,对小球:F-mgsin53°=ma
对物块:Mg-F=Ma
联立解得:a=7m/s2
(2)在Rt△OAB中,得:xAB=$\frac{R}{tan53°}$;
由v2=2axAB代入数据解得:v=2$\sqrt{7}$m/s;
从B到C,根据机械能守恒,有:
$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$mvC2+mgR(1-cos53°)
小球离开C后做平抛运动,有:
x=vCt
h=$\frac{1}{2}\\;g{t}^{2}$
联立并代入数据解得:X=$\frac{4}{3}$m
(3)小球A→B:M、m系统机械能守恒,有:
$\frac{1}{2}$(M+m)v2=MgxAB-mgxABsin53°
线断后,小球B→C,
0-$\frac{1}{2}$mv2=-mg(1-cos53°)
联立,解得:M $≥\frac{20}{7}$m.
答:(1)若M=5m,求小球在直轨道部分运动时的加速度大小为7m/s2
(2)若M=5m,求小球在C点抛出后下落高度h=$\frac{4}{3}$m时到C点的水平位移$\frac{4}{3}$m;
(3)M、N满足M $≥\frac{20}{7}$m时,小球能够运动到C点.
点评 本题综合考查机械能守恒、牛顿第二定律以及平抛运动规律,此类问题一定注意做好受力分析以及过程分析,然后根据题意灵活选择物理规律即可正确求解.
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝 | |
B. | 测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐 | |
C. | 为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距△x=$\frac{a}{n-1}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 振子由a→o运动时,弹力的方向与振子加速度方向相反 | |
B. | 振子由a→o运动时,速度方向与位移方向相反 | |
C. | 振子由o→b运动时,加速度越来越大 | |
D. | 振子由o→b运动时,振子克服弹力做功 | |
E. | 振子由ob的中点c经b回到c的运动所用时间为周期的$\frac{1}{4}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 机械波能发生多普勒效应,电磁波则不能 | |
B. | 全息照片利用了激光平行度好的特点 | |
C. | 考虑相对论效应,沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短 | |
D. | 在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 板的质量M=1.5kg | B. | 物块与木板间的动摩擦数为0.1 | ||
C. | t=1.5s时,木板的加速度为$\frac{7}{3}$m/s2 | D. | t=2s时,木板的速度为7.2m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 速度变化的运动必定是曲线运动 | |
B. | 加速度变化的运动必定是曲线运动 | |
C. | 受恒力作用的物体不可能做曲线运动 | |
D. | 做曲线运动的物体加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{\sqrt{3}}{3}$mg | B. | $\frac{1}{2}$mg | C. | $\frac{\sqrt{2}}{2}$mg | D. | mg |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小球B运动到P的正下方C处的速度大小为0 | |
B. | 把小球B从地面拉到P的正下方C点力F做功为20J | |
C. | 小球B被拉到与小球A速度大小相等时,sin∠OPB=$\frac{3}{4}$ | |
D. | 把小球B从地面拉到P的正下方C点小球B的机械能增加了6J |
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