如圖所示,長(zhǎng)為L=1.00m的非彈性輕繩一端系于固定點(diǎn)O,另一端系一質(zhì)量為m=1.00kg的小球,將小球從O點(diǎn)正下方d=0.40m處,以水平初速度v0向右拋出,經(jīng)一定時(shí)間繩被拉直。已知繩剛被拉直時(shí),繩與豎直方向成53°角,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)小球水平拋出的初速度v0的大小。

(2)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小。

(3)小球能否到達(dá)最高點(diǎn)?若能求出小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度;若不能,請(qǐng)寫(xiě)出判斷的依據(jù)

(1)4m/s         (2)18.64N      (3)不能到達(dá)最高點(diǎn)


解析:

(1)當(dāng)繩被拉直時(shí),小球下降的高度h=Lcosθ-d=0.2m

據(jù)h=gt2/2,可得t=0.2s,所以v0=Lsinθ/t=4m/s

(2)當(dāng)繩被拉直前瞬間,小球豎直方向上的速度         vy=gt=2m/s,繩被拉直后球沿繩方向的速度立即為零,沿垂直于繩方向的速度為vt= v0cos53??- vysin53??=0.8m/s,垂直于繩向上。

此后的擺動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中小球機(jī)械能守恒:

在最低點(diǎn)時(shí)有:m

代入數(shù)據(jù)可解得:T18.64N

 (3)小球要過(guò)最高點(diǎn),則最高點(diǎn)處的速度至少為

,得由(2)可知,小球在最低點(diǎn)的速度為,若能到達(dá)最高點(diǎn),則到大最高點(diǎn)后的速度小于,故不能到達(dá)最高點(diǎn)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.00m的非彈性輕繩一端系于固定點(diǎn)O,另一端系一質(zhì)量為m=1.00kg的小球,將小球從O點(diǎn)正下方d=0.40m處,以水平初速度v0向右拋出,經(jīng)一定時(shí)間繩被拉直.已知繩剛被拉直時(shí),繩與豎直方向成53°角,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小球水平拋出的初速度v0的大小.
(2)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為l=1.25m,質(zhì)量為M=8kg的平板車(chē)靜止在光滑水平面上,車(chē)的左端放一質(zhì)量為m=2kg的小木塊,它與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,今以水平恒力F=10N拖木塊在車(chē)上滑行,物體最終從車(chē)的右端滑落,木塊在車(chē)上滑動(dòng)過(guò)程中,問(wèn):

   (1)拉力對(duì)木塊做了多少功?

   (2)摩擦產(chǎn)生了多少熱?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為L=1.00m的非彈性輕繩一端系于固定點(diǎn)O,另一端系一質(zhì)量為m=1.00kg的小球,將小球從O點(diǎn)正下方d=0.40m處,以水平初速度v0向右拋出,經(jīng)一定時(shí)間繩被拉直.已知繩剛被拉直時(shí),繩與豎直方向成53°角,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2.求:

(1)小球水平拋出的初速度v0的大小?

(2)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為l=1.25m,質(zhì)量為M=8kg的平板車(chē)靜止在光滑水平面上,車(chē)的左端放一質(zhì)量為m=2kg的小木塊,它與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,今以水平恒力F=10N拖木塊在車(chē)上滑行,物體最終從車(chē)的右端滑落,木塊在車(chē)上滑動(dòng)過(guò)程中,問(wèn):

   (1)拉力對(duì)木塊做了多少功?

   (2)摩擦產(chǎn)生了多少熱?(g=10m/s2

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