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=S,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点的距离是
2(L+S)L
2(L+S)L
分析:球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,小球在最高点时细线的拉力为零,由重力沿斜面向下的分力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球通过最高点时的速度,小球运动到A点或B点时剪断细线,小球做类平抛运动,沿斜面向下做加速度为gsinθ的匀加速直线运动,根据位移公式即可求解.
解答:解:在A点:根据牛顿第二定律得
    mgsinθ=m
v2
L

解得:v=
gLsinθ

小球运动到A点剪断细线,小球做类平抛运动,沿斜面向下做加速度为gsinθ的匀加速直线运动,
则有:S+L=
1
2
gsinθt2

x=vt
解得:x=
2(L+S)L

故答案为:
2(L+S)L
点评:本题小球在斜面平面内圆周运动与在竖直平面内圆周运动相似,小球经过恰好最高点时细线的拉力为零.
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