某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量為m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點為圓心做圓周...
問題詳情:
某人站在一平臺上,用長L=0.6m的輕細線拴一個質量為m=0.6kg的小球,讓它在豎直平面內以O點為圓心做圓周運動,當小球轉到最高點A時,人突然撒手.經0.8s小球落地,落地點B與A點的水平距離BC=4.8m,不計空氣阻力,g=10m/s2.求:
(1)A點距地面高度.
(2)小球離開最高點時的線速度及角速度大小.
(3)人撒手前小球運動到A點時,繩對球的拉力大小.
【回答】
考點: 牛頓第二定律;平拋運動;向心力.
專題: 牛頓第二定律在圓周運動中的應用.
分析: (1)當小球轉到最高點A時,人突然撒手後小球做平拋運動,由時間求出高度.
(2)由水平方向小球做勻速直線運動,由水平位移BC求解小球離開最高點時的線速度,由v=ωL求解角速度.
(3)人撒手前小球運動到A點時,小球由重力和拉力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求解拉力.
解答: 解:(1)人突然撒手後小球做平拋運動,則A點距地面高度
(2)小球離開最高點時的線速度vA==6m/s
角速度大小ω==10rad/s
(3)人撒手前小球運動到A點時,設小球所受拉力為T,
則有:T+mg=m
代入解得T=30N
答:(1)A點距地面高度為3.2m.
(2)小球離開最高點時的線速度為6m/s,角速度大小10rad/s.
(3)人撒手前小球運動到A點時,繩對球的拉力大小為30N.
點評: 本題是平拋運動、圓周運動和牛頓定律的綜合應用,情景簡單,考試時只要細心,不會失分.
知識點:未分類
題型:計算題
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