求大神做一道高中物理题
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...
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=L,则小球通过最高点A时的速度表达式vA= ;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 .
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3个回答
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(1)在A点的时候重力分力提供向心力
mgsinθ=mv²/r r=l
得vA=√glsinθ
(2)剪断绳子后小球水平匀速运动,竖直受到重力分力
由牛二得 mgsinθ=ma 得a=gsinθ
A点距离底边的距离为L+l
由公式h=½at²得t=√2(L+l)/gsinθ
落地后距离C点距离为vA*t=g√2l(L+l)
mgsinθ=mv²/r r=l
得vA=√glsinθ
(2)剪断绳子后小球水平匀速运动,竖直受到重力分力
由牛二得 mgsinθ=ma 得a=gsinθ
A点距离底边的距离为L+l
由公式h=½at²得t=√2(L+l)/gsinθ
落地后距离C点距离为vA*t=g√2l(L+l)
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本题主要在于把倾角转化为我们熟悉的竖直平面!所以,可以看作此时小球收到一个“新的重力”,即g'=gsinθ,因为恰好能做完整的圆周运动,故在A点时,有mgsinθ=mv²/r,所以在A点时,速度Va=√gsinθl. 当在A点细线被剪断时,小球可看作在斜面内做类平抛运动,此时水平速度依旧为Va,竖直高度为Soc+l,根据类平抛运动的特点,有:l+L=1/2gsinθt²,所以t=√2(L+l)/gsinθ,故最后落点距C点的距离d=√2(L+l)/gsinθ再乘上Va,最后结果是d=√2l(L+l)。
所以答案是:√lgsinθ √2l(L+l)
全部是原创,望楼主学习愉快!
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