题目内容
如图所示,一根长=0.8m轻绳一端固定在O点,另一端栓一质量m=0.1kg的小球静止于A点,其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与A等高,下部有一小孔,距顶端h=0.8m。现使细绳处于水平线上方30°的位置B点处而伸直,且与转筒的轴线、OA在同一竖直平面内,开始时小孔也在这一竖直平面内。将小球由B点静止释放,当小球经过A点时轻绳突然断掉,同时触动了光电装置,使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小球最终正好进入小孔。不计空气阻力,g取l0m/s2。
(1)辨析题:求小球到达A点时的速率?
某同学解法如下:小球从B点运动到A点过程中,只有重力做功,故机械能守恒,则
,代入数据,即可求得小球到达A点时的速率。
你认为上述分析是否正确?如果你认为正确,请完成此题;如果你认为不正确,请指出错误,并给出正确的解答。
(2)求转筒轴线距A点的距离L
(3)求转筒转动的角速度ω
【答案】
解:此同学解法不正确。 (2分)
(1分)
(1分)
从C到A,只有重力做功,据机械能守恒定律
(1分)
(1分)
(2)滑块从A点到进入小孔的时间
(1分)
(1分)
(1分)
(3)在小球平抛的时间内,圆桶必须恰好转整数转,小球才能钻入小孔
即……)(1分)
(n=1,2,3……) (2分)
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