一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2
(1)小球运动到B点时的速度大小?
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离?
(3)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=9.0N,求钉子P与O点的距离d应满足什么条件?

◎ 答案

解:(1)设小球由A运动到B点时的速度大小vB,由动能定理得
解得小球运动到B点时的速度大小=4.0 m/s ②
(2)小球从B点做平抛运动,由运动学规律得
 ③
 ④
解得C点与B点之间的水平距离=0.80m ⑤
(3)若轻绳碰到钉子时,轻绳拉力恰好达到最大值Fm,由牛顿定律得
 ⑥
 ⑦
由以上各式解得d=0.60m ⑧
因此钉子P与O点的距离d应满足条件0.60m<d<0.80m ⑨

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球…”主要考查了你对  【平抛运动】,【牛顿运动定律的应用】,【动能定理】  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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