分析 (1)C到D過程,小球的機械能守恒,可求出小球到D點時的速度,此時細繩受到的拉力達到最大,由牛頓第二定律求出最大拉力.
(2)細繩在D點被拉斷后小球做平拋運動,由題意,小球在運動過程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s,速度沿斜面向下方向.由平拋運動知識求出小球到達D時豎直方向的分速度,由tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{D}}$求出斜面的傾角.
(3)當彈簧的壓縮量最大時彈簧所獲得的最大彈性勢能,根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒求解.
解答 解:(1)C到D過程,小球的機械能守恒,由機械能守恒定律得:
mgL=$\frac{1}{2}$mvD2,
D點,由牛頓第二定律得:
T-mg=m$\frac{{v}_{D}^{2}}{L}$,
聯(lián)立解得:
T=3mg=30N,
vD=$\sqrt{2gL}$=$\sqrt{6}$m/s;
(2)細繩在D點被拉斷后小球做平拋運動,則小球到達D時豎直方向的分速度為:
vy=$\sqrt{2gh}$=3$\sqrt{2}$m/s,
故tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{D}}$=$\frac{3\sqrt{2}}{\sqrt{6}}$=$\sqrt{3}$,
解得:θ=60°;
(3)當彈簧的壓縮量最大時彈簧所獲得的最大彈性勢能,根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得:
△E彈=mg(L+h+xsinθ)=27J;
答:(1)細繩所能承受的最大拉力是30N;
(2)斜面的傾角θ是60°;
(3)彈簧所獲得的最大彈性勢能為27J.
點評 本題考查了圓周運動、平拋運動等知識點,綜合運用了牛頓第二定律、機械能守恒定律,關(guān)鍵是理清運動過程,選擇合適的規(guī)律進行求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | Mv0=(M-m)v′+m(v+v′) | B. | Mv0=(M-m)v′+m(v+v0) | C. | Mv0=(M-m)v′+mv | D. | Mv0=Mv′+mv |
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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:選擇題
A. | A點的電場強度大小為$\frac{kQ}{l^2}$ | |
B. | A的電勢高于C點的電勢 | |
C. | 電勢差UEB大于電勢差UEA | |
D. | 正電荷在B點的電勢能等于在C點的電勢能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電容器的電容變大 | B. | 電容器的電容變小 | ||
C. | 電容器兩極板間的電勢差變大 | D. | 電容器兩極板間的電勢差變小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | vA:vB:vC=1:1:1 | B. | vA:vB:vC=2:2:1 | C. | ωA:ωB:ωC=1:1:2 | D. | ωA:ωB:ωC=1:2:1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,但高度和速度可以選擇 | |
B. | 它的繞行方向可以與地球自轉(zhuǎn)方向相反 | |
C. | 我國發(fā)射的同步衛(wèi)星可以定點在北京上空 | |
D. | 我國發(fā)射的同步衛(wèi)星必須定點在赤道上空 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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