水平放置的木柱,橫截面為邊長等于a的正四邊形ABCD;擺長l =4 a的擺,懸掛在A點(diǎn)(如圖所示),開始時(shí)質(zhì)量為m的擺球處在與A等高的P點(diǎn),這時(shí)擺線沿水平方向伸直;已知擺線能承受的最大拉力為7 mg;若以初速度v0豎直向下將擺球從P點(diǎn)拋出,為使擺球能始終沿圓弧運(yùn)動(dòng),并最后擊中A點(diǎn).v0的許可值范圍(不計(jì)空氣阻力).

答案:
解析:

  擺球先后以正方形的頂點(diǎn)為圓心,半徑分別為R1=4a,R2=3a,R3=2a,R4a為半徑各作四分之一圓周的圓運(yùn)動(dòng).

  當(dāng)擺球從P點(diǎn)開始,沿半徑R1=4a運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度v1

  根據(jù)動(dòng)d能定理 、

  當(dāng)擺球開始以v1B點(diǎn)以半徑R2=3a作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),擺線拉力最大,為Tmax=7 mg,這時(shí)擺球的運(yùn)動(dòng)方程為  ②

  由此求得v0的最大許可值為

  當(dāng)擺球繞C點(diǎn)以半徑R3=2a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),為確保沿圓周運(yùn)動(dòng),

  到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度(重力作向心力)

  由動(dòng)能定理

  ∴


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一直角槽(兩槽面間夾角為90°)對水平面的傾角θ=30°一個(gè)橫截面為正方形物塊,兩相鄰表面與兩槽面接觸,且恰好能沿此槽勻速下滑,物塊與槽兩間動(dòng)摩擦因數(shù)相同,兩槽面關(guān)于槽的底線對稱,則動(dòng)摩擦因數(shù)μ值為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

水平放置的木柱,橫截面為邊長等于a的正四邊形ABCD;擺長4a的擺,懸掛在A點(diǎn),如圖所示,開始時(shí)質(zhì)量為m的擺球處在與A等高的P點(diǎn),這時(shí)擺線沿水平方向伸直;已知擺線能承受的最大拉力為7mg;若以初速度v0豎直向下將擺球從P點(diǎn)拋出,為使擺球能始終沿圓弧運(yùn)動(dòng),并最后擊中A點(diǎn).求v0的許可值范圍(不計(jì)空氣阻力).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2007-2008學(xué)年黑龍江省哈爾濱九中高三(上)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

水平放置的木柱,橫截面為邊長等于a的正四邊形ABCD;擺長4a的擺,懸掛在A點(diǎn),如圖所示,開始時(shí)質(zhì)量為m的擺球處在與A等高的P點(diǎn),這時(shí)擺線沿水平方向伸直;已知擺線能承受的最大拉力為7mg;若以初速度v豎直向下將擺球從P點(diǎn)拋出,為使擺球能始終沿圓弧運(yùn)動(dòng),并最后擊中A點(diǎn).求v的許可值范圍(不計(jì)空氣阻力).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的小球,用不可伸長的輕繩系在邊長為a的正方形截面水平放置的木柱頂角A處,繩長為4a,繩所能承受的最大拉力為F=7mg,開始時(shí),繩被拉直并處于水平位置,如圖所示,現(xiàn)為使繩能繞在木柱上,并使小球到達(dá)A點(diǎn),而將小球豎直向下拋出,拋出時(shí)小球的初速度v0應(yīng)為

A.2≤v0      B.2≤v0

C.2≤v0       D.2≤v0

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案