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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...

manfen5.com 满分网如图所示,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,
求:(1)小球通过最低点B时,细线对小球拉力为多少?
(2)若小球运动到A点或B点时剪断细线,小球滑落到斜面底边时到C点的距离相等,则l和L应满足的什么关系?
(1)小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,小球在最高点时细线的拉力为零,由重力沿斜面向下的分力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球通过最高点时的速度,由机械能守恒定律求出小球通过最低点B时的速度,根据牛顿第二定律求解细线对小球拉力. (2)若小球运动到A点或B点时剪断细线,小球做类平抛运动,沿斜面向下做加速度为gsinθ的匀加速直线运动,根据位移公式求解l和L应满足的关系. 【解析】 (1)在A点:根据牛顿第二定律得     得: 小球从最高点到最低点的过程中,机械能守恒,则有:   解得, 在最低点: 联立三式得FT=6mgsinθ (2)小球运动到A点或B点时剪断细线,小球做类平抛运动,沿斜面向下做加速度为gsinθ的匀加速直线运动,    则有            据题意得:在平行于斜面底端方向,小球做匀速直线运动,则有    vAtA=vBtB 解得:L=1.5l 答: (1)小球通过最低点B时,细线对小球拉力为6mgsinθ. (2)l和L应满足的关系是L=1.5l.
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考点分析:
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物体运动
的起止点
所测的
物理量
测量次数
12345
A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97
时间t2(s20.791.542.313.103.88
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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