质量为0.02kg的小球,用细线拴着吊在沿直线行驶着的汽车顶棚上,在汽车 距车站15m处开始刹车,在刹车过程中...
问题详情:
质量为0.02 kg的小球,用细线拴着吊在沿直线行驶着的汽车顶棚上,在汽车 距车站15 m处开始刹车,在刹车过程中,拴球的细线与竖直方向夹角θ=37°保持不变,如图所示,汽车到车站恰好停住.求:
(1)开始刹车时汽车的速度;
(2)汽车在到站停住以后,拴小球细线的最大拉力。(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【回答】
解析:(1)小球受力分析如图
因为F合=mgtanθ=ma
所以a=gtanθ=10× m/s2=7.5 m/s2
对汽车,由 v02=2as
得v0== m/s=15 (m/s)
(2)小球摆到最低点时,拉力最大,设为T,绳长设为l
根据机械能守恒定律,有mg(l-lcosθ)=mv2
在最低点,有T-mg=m,
T = mg+2mg(1一cosθ),
代人数值解得T=0.28 N
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:综合题
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