分析 (1)小球通過最高點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球拉力F和重力的合力提供向心力,當(dāng)F=0時(shí),速度最�。�
(2)若小球恰好通過最高點(diǎn)vA=√gL,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出BD的速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解時(shí)間差;
(3)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)向心力最小值為mg,根據(jù)牛頓第二定律求得小球到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度,從最高點(diǎn)到最低點(diǎn),運(yùn)用機(jī)械能守恒列式即可求解.
解答 解:(1)球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,F(xiàn)+mg=mv2L
F=mv2L−mg
當(dāng)拉力F為零時(shí),速度v的最小值為√gL
(2)若小球恰好通過最高點(diǎn)vA=√gL,由機(jī)械能守恒
12mvB2=12mvA2+mgL
解得:vB=vD=√3gL
從B點(diǎn)、D點(diǎn)小球分別豎直上拋和豎直下拋,則
△t=2vBg=2vDg=2√3gLg
(3)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A繩斷開后平拋運(yùn)動(dòng),則
h+L=12gtA2
xA=vAtA
小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C繩斷開后平拋運(yùn)動(dòng),則
h−L=12gtC2
xC=vCtC
從A到C由機(jī)械能守恒定律得
12mvC2=12mvA2+2mgL
又xA=xC
聯(lián)立上述各式解得vA2=2g(h−L)
小球圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí)vA≥√gL
得h≥32L
答:(1)v的最小值為√gL,此時(shí)繩對(duì)小球拉力F的大小為零;
(2)兩種情況下小球從拋出到落地所用時(shí)間之差△t為2√3gLg;
(3)O點(diǎn)距離地面高度h與繩長(zhǎng)L之間應(yīng)滿足的關(guān)系為h≥32L.
點(diǎn)評(píng) 本題是圓周運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)的綜合,運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒結(jié)合進(jìn)行研究,對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng),也可以運(yùn)用分解的方法求小球落地速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) | |
B. | A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì) | |
C. | 電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功 | |
D. | 電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | L1變亮,L2變暗 | B. | L1變暗,L2變亮 | C. | 油滴向上運(yùn)動(dòng) | D. | 油滴向下運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a→b | B. | b→a | C. | b→c | D. | d→b |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 | |
B. | 亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 | |
C. | 笛卡爾通過扭秤實(shí)驗(yàn)第一個(gè)測(cè)出萬有引力常量G的值 | |
D. | 伽利略通過實(shí)驗(yàn)及合理外推,指出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 汽車的最大動(dòng)能是4×105J | |
B. | 汽車以加速度2m/s2勻加速啟動(dòng),起動(dòng)后第2秒末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是32kW | |
C. | 汽車以加速度2m/s2勻加速啟動(dòng),達(dá)到最大速度時(shí)阻力做功為4×105J | |
D. | 若汽車保持額定功率啟動(dòng),則當(dāng)汽車速度為5 m/s時(shí),其加速度為6m/s2 |
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