如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧支架竖直放置,支架底边ab离地距离为4R,Oc与Oa夹角为60°,圆弧边缘c处有一小滑轮,圆弧边缘a处切线水平;一轻绳两端系着质量分别为m1和

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧支架竖直放置,支架底边ab离地距离为4R,Oc与Oa夹角为60°,圆弧边缘c处有一小滑轮,圆弧边缘a处切线水平;一轻绳两端系着质量分别为m1和m2的小球,挂在定滑轮两边。开始时,m1和m2均静止,且都可视为质点,不计一切摩擦,
求:①为使m1能够沿圆弧下滑到a点,m1和m2之间必须满足什么关系(连线足够长,此时m2没有到达c点)?
②已知m1=3m2,若m1到达圆弧最低点a时(此时m2没有到达c点),绳子恰好与m1断开,则m1落地点离a点的水平距离是多少?

◎ 答案

⑴为使m1能够沿圆弧下滑到a点,则m1滑到a点时的速度恰好为零。
由m1和m2组成的系统机械能守恒
           (4分)

即:时,可使m1能够沿圆弧下滑到a点   (2分)
⑵由速度分解,v2=v1cos30°                   (2分)
由m1和m2组成的系统机械能守恒
 (4分)
                                    (1分)
由平抛运动可知
                                   (2分)
                                    (2分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧支架竖直放置,支架底边ab离地距离为4R,Oc与Oa夹角为60°,圆弧边缘c处有一小滑轮,圆弧边缘a处切线水平;一轻绳两端系着质量分别为m1和…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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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