题目内容
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离Soc=L,则小球通过最高点A时的速度表达式vA= ;若小球运动到A点时剪断细线,小球滑落到斜面底边时到C点的距离 .
分析:小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,说明小球在A点时细线的拉力为零,只有重力的分力做向心力;小球运动到A点时剪断细线,做类似平抛运动.
解答:解:小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,刚小球通过A点时细线的拉力为零,根据圆周运动和牛顿第二定律有:
mgsinθ=m
,
解得:vA=
.
小球运动到A点时细线断裂,小球在平行底边方向做匀速运动,在垂直底边方向做初速为零的匀加速运动(类平抛运动).
平行底边方向:x=vAt
垂直底边方向:L+l=
gsinθt2
联立解得
x=2(L+l)
故答案为:
,2(L+l)
.
mgsinθ=m
| ||
l |
解得:vA=
2glsinθ |
小球运动到A点时细线断裂,小球在平行底边方向做匀速运动,在垂直底边方向做初速为零的匀加速运动(类平抛运动).
平行底边方向:x=vAt
垂直底边方向:L+l=
1 |
2 |
联立解得
x=2(L+l)
|
故答案为:
glsinθ |
|
点评:本题的综合性较强,要了解物体做圆周运动的特点,同时也用到了类平抛的知识,很能考查学生的分析解题能力.
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