小明同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直...

问题详情:

小明同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球在某次运动到最低点时,绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉,球飞行水平距离s后恰好无碰撞地落在临近的一倾角为α=53°的光滑斜面上并沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m.绳长r=0.3m(g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:

(1)绳断时小球的速度大小v1和小球在圆周最低点与平台边缘的水平距离s是多少.

(2)绳能承受的最大拉力F的大小.

小明同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直...

【回答】

(1)3m/s,1.2m  (2)12N

【解析】(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会*起,所以有

vy=v0 tan53°

又vy2=2gh,代入数据得:

vy=4m/s,v0=3m/s

故绳断时球的小球做平抛运动的水平速度为3m/s;

vy=gt1

得:

小明同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直... 第2张

s=v0 t1=3×0.4m=1.2m

(2)由牛顿第二定律:

小明同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直... 第3张

解得:

F=12N

知识点:抛体运动的规律

题型:计算