练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，一根长为L的轻绳一端固定在O′点，另一端系一质量m的小球，小球可视为质点．将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点时，轻绳刚好被拉断．O′点下方有一以O点为顶点的固定斜面，倾角θ=37°，斜面足够长，且OO′=2L，已知重力加速度为g，忽略空气阻力；求
    （1）轻绳断时的前后瞬间，小球的加速度？
    （2）小球落至斜面上的速度大小及方向？
    分析：（1）先根据机械能守恒定律求解最低点速度，然后根据向心加速度公式求绳断前加速度，绳子断开后小球做平抛运动，加速度为g；
    （2）以O点为坐标原点，建立坐标系，得到平抛运动的轨迹方程和斜面直线的方程，然后联立求解出交点的位置坐标，再求解小球落至斜面上的速度大小及方向．
    解答：解：（1）小球从A到最低点：mgL=
    1
    2
    m
    v
    2
    0
    -0，解得v0=
    		2gL
    ；
    轻绳断前瞬间，小球的加速度为：a向=
    v
    2
    0
    L
    =2g      方向竖直向上
    轻绳断后瞬间，小球的加速度：a=
    mg
    m
    =g        方向竖直向下
    （2）以O为坐标原点，OO′为y轴，建立直角坐标系，斜面对应方程为：y=
    3
    4
    x    ；
    平抛运动轨迹：x=v0t   y=L-
    1
    2
    gt2  消去t得到：y=L-
    1
    2
    g(
    x
    v0
    )2
    解以上各式：x=L  y=
    3
    4
    L
    平抛的高度  h=
    1
    4
    L    ，小球落在斜面上的速度：vt=
    v
    2
    0
    +2gh
    =
    5gL
    2

    与水平面夹角β，tanβ=
    		2gh
    		2gL
    =
    1
    2

    答：（1）轻绳断时的前瞬间，小球的加速度为2g，竖直向上；绳子断开后，加速度为g，竖直向下；
    （2）小球落至斜面上的速度大小为
    5gL
    2
    ，方向与水平面夹角β，tanβ=
    		2gh
    		2gL
    =
    1
    2
    ．
    点评：本题关键明确小球的运动规律，得到小球的轨迹方程，同时结合机械能守恒定律和向心加速度公式列式求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一根长为L、质量为100kg的木头，其重心O在离粗端
    L3
    的地方．甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起．此后丙又在木头的中点N处用300N的力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了
    150
    150
    N，乙的负担减轻了
    150
    150
    N．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一根长为L的轻质细线，一端固定于O点，另一端拴有一质量为m的小球，可在竖直的平面内绕O点摆动，现拉紧细线使小球位于与O点在同一竖直面内的A位置，细线与水平方向成30°角，从静止释放该小球，当小球运动至悬点正下方C位置时的速度是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一根长为L，质量不计的硬杆，在中点及右端各固定一个质量为m的小球，杆可带动小球在竖直平面内绕O点转动．若开始时杆处于水平位置，由静止开始释放，当杆下落到竖直位置时，下列说法中正确的是（　　）
    A、B球的速率为
    12gL
    5
    B、B球的机械能减少了
    mgL
    5
    C、A球的机械能减少了
    mgL
    5
    D、每个小球的机械能都不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一根长为L的细杆的一端固定一质量为m的小球，整个系统绕杆的另一端在竖直面内做圆周运动，且小球恰能过最高点．已知重力加速度为g，细杆的质量不计．下列说法正确的是（　　）
    A、小球过最低点时的速度大小为
    		gL
    B、小球过最高点时的速度大小为
    		gL
    C、小球过最低点时受到杆的拉力大小为5mg
    D、小球过最高点时受到杆的支持力为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一根长为l的轻杆的一端与一个质量为m为小球相连，并可绕过另一端O点的水平轴在竖直面内自由转动，图中的a、b分别表示小球运动轨迹的最低点和最高点，已知杆能提供的最大支持力为
    1
    2
    mg    ．现在a点给小球一个初速度v0，使它做圆周运动，则下面说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案