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，粘有小泥块的小球用长l的细绳系于悬点O，小球静止时距水平地面的高度为h．现将小球向左拉偏一角度口，使其从静止开始运动．当小球运动到最低点时，泥块恰好从小球上脱落．已知小球质量为M，泥块质量为m，且小球和泥块均可视为质点．求：
    （1）小球运动到最低点泥块刚要脱落时，小球和泥块运动的速度大小．
    （2）泥块脱落至落地在空中飞行的水平距离s．
    （3）泥块脱离小球后的瞬间小球受到绳的拉力为多大？
    分析：（1）小球和泥块下摆过程中，绳的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，列式可求出小球运动到最低点时的速度．
    （2）泥块脱落后做平抛运动，运用运动的分解，根据平抛运动的规律求解水平距离s．
    （3）泥块脱离小球后瞬间，小球在竖直方向受到绳的拉力T和重力Mg作用，根据牛顿第二定律求解绳子的拉力．
    解答：解：（1）小球和泥块下摆过程中，绳的拉力不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，则有
      (M+m)gl(1-cosθ)=
    1
    2
    (M+m)v2    …①
    解得：v=
    		2gl(1-cosθ)
    …②
    （2）泥块从小球上脱落后以速度v做平抛运动．
    设泥块的飞行时间为t，则有：h=
    1
    2
    gt2，则得t=
    2h
    g
    …③
    所以泥块飞行的水平距离 s=vt=2
    		hl(1-cosθ)
    ．…④
    （3）泥块脱离小球后瞬间，小球在竖直方向受到绳的拉力T和重力Mg作用，根据牛顿第二定律，有：
      T-Mg=M
    v2
    l
    …⑤
    由②⑤两式解得T=Mg（3-2cosθ）…⑥
    答：
    （1）小球运动到最低点泥块刚要脱落时，小球和泥块运动的速度大小是
    		2gl(1-cosθ)
    ．
    （2）泥块脱落至落地在空中飞行的水平距离s是2
    		hl(1-cosθ)
    ．
    （3）泥块脱离小球后的瞬间小球受到绳的拉力为Mg（3-2cosθ．
    点评：本题主要考查了机械能守恒、圆周运动向心力公式及平抛运动基本规律的应用，难度适中
    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：2000-2001学年北京市海淀区高三（下）期中物理试卷（解析版） 题型：解答题

    如图所示，粘有小泥块的小球用长l的细绳系于悬点O，小球静止时距水平地面的高度为h．现将小球向左拉偏一角度口，使其从静止开始运动．当小球运动到最低点时，泥块恰好从小球上脱落．已知小球质量为M，泥块质量为m，且小球和泥块均可视为质点．求：
    （1）小球运动到最低点泥块刚要脱落时，小球和泥块运动的速度大小．
    （2）泥块脱落至落地在空中飞行的水平距离s．
    （3）泥块脱离小球后的瞬间小球受到绳的拉力为多大？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案