题目内容
10.求:(1)球在最高处的速度大小;
(2)求当小球经过最低点时,杆对球的作用力大小和球的向心加速度大小.
分析 (1)在最高点,小球靠重力和杆子拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球在最高点的速度大小.
(2)根据动能定理求出小球运动到最低点的速度,结合牛顿第二定律求出杆对球的作用力大小,由$a=\frac{{v}^{2}}{L}$求的加速度
解答 解:(1)在最高点由牛顿第二定律得F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
其中F=mg
解得v=$\sqrt{2gL}$
(2)从最高点到最低点有动能$mg•2L=\frac{1}{2}mv{′}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得$v′=\sqrt{6gL}$
在最低点由牛顿第二定律可得F-mg=$\frac{mv{′}^{2}}{L}$
解得F=7mg
向心加速度为a=$\frac{v{′}^{2}}{L}=6g$
答:(1)球在最高处的速度大小为$\sqrt{2gL}$;
(2)求当小球经过最低点时,杆对球的作用力大小为7mg,球的向心加速度大小为6g
点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解
练习册系列答案
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1.
以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚,但却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速如图( )
| A. | 单点测速测的是汽车的瞬时速率 | B. | 单点测速测的是汽车的平均速率 | ||
| C. | 区间测速测的是汽车的瞬时速率 | D. | 区间测速测的是汽车的平均速率 |
5.原来做圆周运动的物体产生离心运动的条件,可以简单表述为( )
| A. | 当物体所需向心力等于物体所受的合外力时 | |
| B. | 当物体所需向心力小于物体所受的合外力时 | |
| C. | 当物体所受合外力小于做圆周运动所需的向心力时 | |
| D. | 当物体所受的外力不能与向心力平衡时 |
15.
为了应对最新国际局势的变化,巴基斯坦高调举行“高标-2010”军演,在2010年8月6日达到高潮,巴基斯坦空军进行了导弹、炸弹以及其它实弹火力打击演练,证明了其为地面部队提供空中掩护的能力、图甲是中巴联合研制的“枭龙战机”,图乙是战机在演习中一次竖直向上拉起的速度-时间图象,则竖直拉起的过程中关于战机运动的说法正确的是( )
| A. | 飞机在前100s内竖直方向加速度大小为0.2m/s2 | |
| B. | 400s末飞机回到出发点 | |
| C. | 200s末飞机开始返回,加速度大小为0.1m/s2 | |
| D. | 这次飞行中飞机上升达到最大高度为5000m |
2.
如图,在光滑水平面上,用水平外力F拉动木板和小铁块一起做无相对滑动的匀加速直线运动,已知木板质量为M,小铁块质量为m,铁块与木板间的动摩擦因数为μ,则在运动过程中铁块所受摩擦力满足( )
| A. | 大小为μmg,方向水平向左 | B. | 大小为μmg,方向水平向右 | ||
| C. | 大小为$\frac{mF}{M+m}$,方向水平向右 | D. | 大小为$\frac{mF}{M+m}$,方向水平向左 |
19.
在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则( )
| A. | 物块A的重力势能增加m1gd | |
| B. | 物块B的质量满足m2gsinθ=kd | |
| C. | 此时物块A的加速度为$\frac{F-{m}_{1}gsinθ-kd}{{m}_{2}}$ | |
| D. | 此过程中,弹簧的弹性势能变化了Fd-m1gdsinθ-$\frac{1}{2}$m1v2 |