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如图所示,小车连同其固定支架的总质量为M=3m,支架右端通过长为L的不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球,轻绳可绕结点在竖直平面内转动,车和小球整体以速度向右匀速行驶。突

网友投稿  2022-11-10 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,小车连同其固定支架的总质量为M = 3m,支架右端通过长为L的不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球,轻绳可绕结点在竖直平面内转动,车和小球整体以速度向右匀速行驶。突然,小车因撞到正前方固定障碍物,速度立即变为零,小球以v0为初速度开始在竖直平面内做圆周运动。当小球第一次到达最高点时,地面对车的支持力恰好为零。已知在此过程中,小车一直未动,重力加速度为g。求:

(1)小车与障碍物碰撞后瞬间,轻绳上的拉力大小;
(2)小球第一次到最高点时的速度大小;
(3)小球从最低点到第一次到达最高点过程中,克服空气阻力做的功。

◎ 答案

(1)(2)(3)

◎ 解析


试题分析:(1)(4分)小车撞到障碍物瞬间,对小球
    3分
1分
(2)(7分)小球过最高点时,对小车
     3分
此时,对小球
    3分
    1分
(3)(6分)从小车与障碍物相撞到小球第一次运动到最高点,对小球
    4分
  1分
故,小球克服摩擦力做功为 1分
点评:本题难度中等,注意碰撞瞬间小球的速度大小不变,由沿着半径方向上的合力提供向心力

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,小车连同其固定支架的总质量为M=3m,支架右端通过长为L的不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球,轻绳可绕结点在竖直平面内转动,车和小球整体以速度向右匀速行驶。突…”主要考查了你对  【功能关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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