如图,轻直杆AB长为2m,两端各连着一个质量为1kg的小球,直杆绕着O点以ω=8rad/s逆时针匀速转动,AO=1.5m,A轨迹的最低点时恰好与一个直角斜面体的顶点相切,斜面的底角为37

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,轻直杆AB长为2m,两端各连着一个质量为1kg的小球,直杆绕着O点以ω=8rad/s逆时针匀速转动,AO=1.5m,A轨迹的最低点时恰好与一个直角斜面体的顶点相切,斜面的底角为37°和53°,取g=10m/s2
(1)当A球通过最低点时,求B球对直杆的作用力;
(2)若当A球通过最低点时,两球脱离轻杆(不影响两球瞬时速度,此后两球不受杆影响),此后B球恰好击中斜面底部,且两球跟接触面碰后不反弹,试求B在空中飞行的时间;
(3)在(2)的情形下,求两球落点间的距离.
魔方格

◎ 答案

(1)设杆对B球的作用力F向下,有mg+F=mω2?OB
解得F=22N,即杆对B的作用力为22N,方向向下
由牛顿第三定律,B球对杆的作用力F′=8N,方向向上
(2)脱离轻杆时vA=ωOA=12m/s,vB=ωOB=4m/s
设在空中飞行时间为t,则有:tan37°=
1
2
gt2-AB
vBt

解得:t=1s
(3)B的水平位移xB=vBt=4m,
A的水平位移xA=vA

2h
g
=
12
5

15
m>
9
4
m,直接落在地面上
因此两球落点间距为l=xA+xB=
12
5

15
+4
(m)
答:(1)当A球通过最低点时,B球对直杆的作用力为22N,方向向下;
(2)B在空中飞行的时间为1s;
(3)在(2)的情形下,两球落点间的距离为
12
5

15
+4
m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,轻直杆AB长为2m,两端各连着一个质量为1kg的小球,直杆绕着O点以ω=8rad/s逆时针匀速转动,AO=1.5m,A轨迹的最低点时恰好与一个直角斜面体的顶点相切,斜面的底角为37…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐