题目内容
【题目】如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘,悬线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移,光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度匀速运动,当光盘由位置运动到图中虚线所示的位置时,悬线与竖直方向的夹角为,此时铁球( )
A. 竖直方向速度大小为
B. 竖直方向速度大小为
C. 竖直方向速度大小为
D. 相对于地面速度大小为
【答案】D
【解析】试题分析:对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解,线与光盘交点的合运动有两个效果,一个使得线沿线方向伸长,即沿着线方向的运动,而是以线为半径向外运动,即垂直线方向上的运动,而合运动为CD光盘的运动,结合数学三角函数关系,即可求解.
由题意可知,对线与CD光盘交点参与两个运动,一是沿着线的方向运动,二是垂直线的方向运动,如图所示,由数学三角函数关系,则有;而小球相对地面的运动,有两个方向,即竖直方向上运动,速度大小等于线的速度大小,即,水平方向上的运动,速度大小等于光盘的速度v,故球相对于地面速度大小为,D正确.
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