题目内容
18.如图所示,光滑的水平杆上套着一个轻质环,环下方拴着长为L的细绳,当绳受到的拉力为2mg时就会断裂.细绳下方又拴着一个质量为m的小球,球距离地面高2L.现在让环与球一起以速度v=$\sqrt{gl}$向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离墙的水平距离也为L,球在以后的运动过程中撞到墙上的位置离墙角B点的距离是( )A. | $\frac{L}{2}$ | B. | $\frac{5L}{3}$ | C. | $\frac{2L}{3}$ | D. | $\frac{3L}{2}$ |
分析 小球先向右做匀速直线运动,环停止后绳断开做平抛运动,要判断先撞墙还是先落地,根据平抛运动的分位移公式列式求解即可.
解答 解:环被A挡住的瞬间,FT-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
解得:FT=2mg,故绳断,之后小球做平抛运动;
设小球直接落地,则h=$\frac{1}{2}$gt2,球的水平位移x=υt=2L>L,所以小球先与墙壁碰撞;
球平抛运动到墙的时间为t′,则t′=$\frac{L}{v}$=$\sqrt{\frac{L}{g}}$,小球下落高度h′=$\frac{1}{2}$gt′2=$\frac{L}{2}$;
碰撞点距B的距离H=2L-$\frac{L}{2}$=$\frac{3L}{2}$;故ABC错误,D正确.
故选:D.
点评 本题是圆周运动与平抛运动的综合,运用假设法判断小球能否与墙碰撞.小球与墙碰撞过程,若没有能力损失,与光的反射相似,具有对称性.
练习册系列答案
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8.如图所示,光滑的水平地面上有三个木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,达到稳定后系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,下列说法正确的是( )
A. | 无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定不变 | |
B. | 若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小 | |
C. | 若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变 | |
D. | 若粘在c木块上面,绳的张力增大,a、b间摩擦力不变 |
9.在一个以加速度g做自由下落的密闭电梯内,有一人同时相对电梯由静止释放一只铅球和一只氢气球,则电梯内的人将会看到( )
A. | 铅球与氢气球均在人释放的位置,与人相对静止 | |
B. | 铅球仍然在人释放的位置,与人相对静止,而氢气球上升到电梯顶板 | |
C. | 铅球坠落到电梯顶板上,氢气球仍在人释放的位置,与人相当静止 | |
D. | 铅球坠落到电梯底板上,氢气球上升到电梯顶板 |
6.已知某星球的自转周期为T,物体在该星球赤道上随该星球自转的向心加速度为a,该星球赤道上物体的重力加速度为g,要使该星球赤道上的物体“飘”起来,该星球的自转周期要变为( )
A. | $\frac{a}{g}T$ | B. | $\sqrt{\frac{a}{g-a}}T$ | C. | $\sqrt{\frac{a}{g+a}}T$ | D. | $\sqrt{\frac{a}{g}}T$ |
3.下列有关牛顿第三定律的叙述正确的是( )
A. | 牛顿第三定律是由牛顿第一、二定律推导得出的 | |
B. | 牛顿第三定律是关于作用力和反作用力性质的规律 | |
C. | 只有重力、弹力、摩擦力才符合牛顿第三定律 | |
D. | 以上说法都不对 |
7.据国外某媒体报道,科学家发明了一种新型超级电容器,能让手机几分钟内充满电.某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电,下列说法正确的是( )
A. | 该电容器给手机电池充电时,电容器的电容变小 | |
B. | 该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电能变少 | |
C. | 该电容器给手机电池充电时,电容器所带的电荷量可能不变 | |
D. | 充电结束后,电容器不带电,电容器的电容为零 |
8.如图所示A、B两小球用长为L=1.05m的细线连接悬挂在湖面上的高空中.A距湖面高为H.释放A球.让它们自由落下.测得它们落水声相隔时间t=0.1s(取g=10m/s2),则( )
A. | A球落水时的速度大小为10m/s | B. | B球落水时的速度大小为10m/s | ||
C. | 一开始A球距湖面高为H=5m | D. | 一开始B球距湖面高为5m |