一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.40kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.60m.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

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=0.40kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.60m.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,速度大小vB=2.0m/s,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)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点之间的距离;
(2)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=12.0N.欲使轻绳断裂,钉子P与O点的距离d应满足什么条件?
魔方格

◎ 答案

(1)小球从B点做平抛运动,设C点与B点之间的水平距离为x,
水平方向:x=vBt,
竖直方向:H-l=
1
2
gt2

解得:x=0.80m,
C点与B点之间的距离s=

x2+(H-l)2
,解得  s=
4
5

2
m.
(2)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Fm-mg=m
v2B
r

由几何关系得:r=l-d,
由以上两式解得:d=0.60m,
因此钉子P与O点的距离d应满足条件d>0.60m.
答:(1)C点与B点之间的距离为
4

2
5
m;
(2)欲使轻绳断裂,钉子P与O点的距离d>0,60m.

◎ 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=0.40kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.60m.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…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【牛顿第二定律】  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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