如图所示,一根不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O,两端分别连接质量为m的小球A和质量为4m的物块B,物块B置于O点正下方的水平面上,拉直绳使OA水平,此时OA的长度为L。(1)小球
◎ 题目
如图所示,一根不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O,两端分别连接质量为m的小球A和质量为4m的物块B,物块B置于O点正下方的水平面上,拉直绳使OA水平,此时OA的长度为L。 (1)小球A由静止释放绕O点转过90°时,求小球的速度大小和物块对地面的压力 (2)若保持A的质量不变,将B换成质量也为m的物块,使绳OA水平,当小球A由静止释放转到O点正下方时,物块B的速度大小为v,求小球A的速度大小和方向(设A与B不会相碰,方向用三角函数表示)。 |
◎ 答案
(1)、mg 方向竖直向下(2)、 |
◎ 解析
(1)对A球,OA转过90°的过程,设小球A在O点正下方时的速度为v0,由机械能守恒得 mgL= 解得 v0= (2分) A在O点正下方时,设绳对小球A的拉力为T,地面对物块的支持力为NB 对小球A有 T-mg=m 解得 T="3mg " (2分) 绳对物块B的拉力T′=T=3mg 对物块B 解得 NB=mBg-T′=4mg-3mg="mg " (2分) 由牛顿第三定律可知,物块B对地面的压力大小 N′B=NB="mg " 方向竖直向下 (2分) (2)设小球A在O点正下方时的速度大小为vA,与水平向左方向成θ角斜向下,对小球A和物块B组成的系统,由机械能守恒有 mgL= (3分) 解得 vA= (1分) 小球A在O点正下方时速度的竖直分量 vAy="V " (2分) 速度分解如图所示 速度方向与水平向右夹角θ的正弦值 sinθ= (2分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一根不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O,两端分别连接质量为m的小球A和质量为4m的物块B,物块B置于O点正下方的水平面上,拉直绳使OA水平,此时OA的长度为L。(1)小球…”主要考查了你对 【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
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