如图所示,一根长为L=5m的轻绳一端固定在O′点,另一端系一质量m=1kg的小球(可视为质点)。将轻绳拉至水平...
问题详情:
如图所示,一根长为L=5m的轻绳一端固定在O′点,另一端系一质量m=1kg的小球(可视为质点)。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放,小球运动到最低点O时轻绳刚好被拉断。O点下方有一以O点为圆心、半径m的圆弧状固定曲面轨道,取g=10m/s2,求:
(1)轻绳刚要拉断时绳的拉力F的大小;
(2)小球从O点运动到曲面的时间t。
【回答】
解:
(1)设小球摆到O点的速度为v,小球由A到O的过程,由机械能守恒定律有:
……………………①
在O点由牛顿第二定律得:
……………………②
联解①②并代入数据得:
F=30N ……………………③
(2)绳被拉断后,小球做平抛运动,有:
……………………④
……………………⑤
……………………⑥
联解①④⑤⑥并代入数据得:
t=1s ……………………⑦
评分参考意见:本题满分15分,其中①②⑥式各3分,④⑤式各2分,③⑦式各1分;若有其他合理解法且*正确,可同样给分。
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:综合题
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