11. 如圖所示,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸MN調節其與水平面所成的傾角。板上一根長...
問題詳情:
11. 如圖所示,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸MN調節其與水平面所成的傾角。板上一根長為=0. 60m的輕細繩,它的一端繫住一質量為0.2kg的小球P,另一端固定在板上的O點。先將輕繩平行於水平軸MN拉直,然後給小球一沿着平板並與輕繩垂直的初速度v0=3.0m/s。重力加速度g=l0
(1)求當平板的傾角固定為90º,小球經過運動軌跡的最低點時輕細繩中的拉力大小;
(2)當平板的傾角固定為α時,若小球能保持在板面內作圓周運動,傾角α的值應在什麼範圍內?
【回答】
(1)小球由水平位置運動到豎直位置的過程中
根據動能定理 ........(2分)
在最低點,根據牛頓第二定律 ........(2分)
聯立以上可得 ........(2分)
根據牛頓第三定律可知輕繩中的拉力大小為9N........(2分)
(2)小球要做圓周運動,在最高點
........(2分)
小球由水平位置運動到最高點,根據動能定理
........(2分)
聯立以上兩式可得 ........(2分)
小球能保持在板面內作圓周運動,傾角α的值為........(2分)
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:綜合題
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