题目内容
(17分)如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一光滑的小定滑轮,一根跨过定滑轮、足够长的轻绳,两端分别系着可视为质点的质量分别为与的物体,紧靠小定滑轮,且。开始时、均静止。
(1)为使释放后能到达A点,与之间必须满足什么关系?
(2)如果,试求释放后经过圆弧最低点A时的速度大小。
(3)若质量为m的到达圆弧最低点时绳突然断开,求落地时重力的功率。
(1) (2) (3)
解析试题分析:(1)根据题意分析可知,释放后到经过圆弧最低点A的过程中,上升的高度为。
为使能到达A点,根据与组成的系统机械能守恒,有:,解得:。
(2)设运动到最低点时的速度大小为,此时的速度大小为。
根据运动的分解,得:
根据与组成的系统机械能守恒,有:,
联立解得:
(3)绳断后做平抛运动,设落地时竖直向下的速度大小为。
根据运动学公式有:
落地时重力的功率:
联立解得:
考点:本题考查了机械能守恒定律、平抛运动、运动的合成与分解.
练习册系列答案
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关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做直线运动 |
B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 |
C.物体在恒力作用下不可能做圆周运动 |
D.物体在恒力作用下不可能做平抛运动 |