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某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量爲m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點爲圓心做圓周...

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問題詳情:

某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量爲m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點爲圓心做圓周運動,當小球轉到最高點A時,人突然撒手.經0.8s小球落地,落地點B與A點的水平距離BC=4.8m,不計空氣阻力,g=10m/s2.求:

(1)A點距地面高度.

(2)小球離開最高點時的線速度及角速度大小.

(3)人撒手前小球運動到A點時,繩對球的拉力大小.

某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量爲m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點爲圓心做圓周...

【回答】

考點:  牛頓第二定律;平拋運動;向心力.

專題:  牛頓第二定律在圓周運動中的應用.

分析:  (1)當小球轉到最高點A時,人突然撒手後小球做平拋運動,由時間求出高度.

(2)由水平方向小球做勻速直線運動,由水平位移BC求解小球離開最高點時的線速度,由v=ωL求解角速度.

(3)人撒手前小球運動到A點時,小球由重力和拉力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求解拉力.

解答:  解:(1)人突然撒手後小球做平拋運動,則A點距地面高度某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量爲m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點爲圓心做圓周... 第2張

    (2)小球離開最高點時的線速度vA=某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量爲m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點爲圓心做圓周... 第3張=6m/s

        角速度大小ω=某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量爲m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點爲圓心做圓周... 第4張=10rad/s

    (3)人撒手前小球運動到A點時,設小球所受拉力爲T,

      則有:T+mg=m某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量爲m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點爲圓心做圓周... 第5張

代入解得T=30N

答:(1)A點距地面高度爲3.2m.

    (2)小球離開最高點時的線速度爲6m/s,角速度大小10rad/s.

    (3)人撒手前小球運動到A點時,繩對球的拉力大小爲30N.

點評:  本題是平拋運動、圓周運動和牛頓定律的綜合應用,情景簡單,考試時只要細心,不會失分.

知識點:未分類

題型:計算題

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