摘要:如图所示.长为L的细绳上端系一质量不计的环.环套在光滑水平杆上.在细线的下端吊一个质量为m的铁球.球离地的高度h=L.当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂.现让环与球一起以的速度向右运动.在A处环被挡住而立即停止.A离右墙的水平距离也为L.不计空气阻力.已知当地的重力加速度为.试求: (1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小, (2)在以后的运动过程中.球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少? (1)在环被挡住而立即停止后小球立即以速率绕A点做圆周运动.根据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有:.............2分 解得绳对小球的拉力大小为:...............................1分 (2)根据上面的计算可知.在环被A挡住的瞬间绳恰好断裂.此后小球做平抛运动. 假设小球直接落到地面上.则:.........................1分 球的水平位移:.....................................1分 所以小球先与右边的墙壁碰撞后再落到地面上..........................1分 设球平抛运动到右墙的时间为t′.则.....................1分 小球下落的高度.............................1分 所以球的第一次碰撞点距B的距离为:...............1分
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(1)在环由运动到被挡住而立即停止瞬间绳对小球的拉力大小如何变化?变化了多少?
(2)在环停止以后的运动过程中,铁球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
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(1)试通过计算分析环在被挡住停止运动后绳子是否会断?
(2)在以后的运动过程中,球第一次的碰撞点离墙角B点的距离是多少?
(3)若球在碰撞过程中无能量损失,则球第二次的碰撞点离墙角B点的距离又是多少?
如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L。现让环与球一起以
的速度向右运动,在A处环被挡住后立即停止。已知A离右墙的水平距离也为L,当地的重力加速度为
,不计空气阻力。求:
(1)在环被挡住立即停止时绳对小球的拉力大小;
(2)若在环被挡住后,细线突然断裂,则在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
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