如图所示,一根跨越一固定水平光滑细杆的轻绳,两端各系一个小球,球Q置于地面上,球P被拉到与细杆同一水平的位置....
问题详情:
如图所示,一根跨越一固定水平光滑细杆的轻绳,两端各系一个小球,球Q置于地面上,球P被拉到与细杆同一水平的位置.在绳刚被拉直时,球P从静止状态向下摆动,当球P摆到竖直位置时,球Q刚要离开地面,则两球质量之比mQ:mP为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【回答】
B向心力;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律.
【分析】当P球摆到竖直最低位置时,Q球刚要离开地面.则绳子的拉力大小等于Q球的重力.由牛顿第二定律,结合向心力公式可列出质量、速度及半径间的关系;再运用机械能守恒定律可列出P球的质量与速度间的关系;最后可求出两球质量关系.
【解答】解:小球P从静止摆到最低位置的过程中,仅有重力做功,所以小球机械能守恒.
则有:…(1)
小球P最低位置受力分析:重力、拉力;运动分析:圆周运动,
则有:…(2)
小球P摆到最低位置时,小球Q刚要离开地面.
则有:T=mQg…(3)
由(1)(2)(3)可得:mQ:mP=3:1
故选:B
知识点:未分类
题型:选择题
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