题目内容
如图所示,在汽车的顶部用不可伸长的细线悬挂一个质量m的小球,以大小为v0的初速度在水平面上向右做匀减速直线运动,经过时间t,汽车的位移大小为s(车仍在运动).求:(1)汽车运动的加速度大小;
(2)当小球相对汽车静止时,细线偏移竖直方向的夹角(用反三角函数表示);
(3)汽车速度减小到零时,若小球距悬挂的最低点高度为h,O'点在O点的竖直下方.此后汽车保持静止,当小球摆到最低点时细线恰好被拉断.证明拉断细线后,小球在汽车水平底板上的落点与O'点间的水平距离s与h的平方根成正比.
解:(1)由得 (2)由受力分析得,小球受到重力与绳子拉力的合力大小 F=mgtanθ 根据牛顿第二定律,又 F=ma 所以 (3)设小球被细线拉着摆到最低点时的速度为v, 由机械能守恒定律得 所以 设细线断时小球距离汽车水平底板高度为H,细线断后小球作平抛运动所以有 解得
练习册系列答案
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A、对外做负功,分子的平均动能增大 | B、对外做负功,分子的平均动能减小 | C、对外做正功,内能减小 | D、对外做正功,内能增大 |