(12分)如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端系于固定點(diǎn)O,另一端系質(zhì)量為m的小球,將小球從O點(diǎn)正下方處以一定初速度水平向右拋出,經(jīng)―定時(shí)間繩被拉直,以后小球?qū)⒁設(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。已知繩剛被拉直時(shí),繩與豎直方向成600角,求:

   

(1)小球水平拋出時(shí)的初速度。

(2)在繩被拉直的瞬間,圓心O受到的沖量。

解析

(1)設(shè)球拋出后經(jīng)時(shí)間t繩剛被拉直,則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,得

Lsin600=vot,    ①

Lcos600―L/4=gt2/2,    ②

由①②兩式得t=,v0=/2

 (2)繩剛被拉緊瞬間,小球的瞬時(shí)速度為

設(shè)。與豎直方向夾角為θ,則tanθ=VO/gt

將v。、t代人上式得tanθ=,所以θ=600,即此時(shí)速度方

向與繩的方向一致,小球該時(shí)刻的動(dòng)量即為初動(dòng)量,

P=mv=m

設(shè)繩的拉直的方向?yàn)檎较,根?jù)動(dòng)量定理有

I=Δp=0―mv= ―m

所以圓心O受到繩子拉力沖量為m

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2004?天津模擬)如圖所示,長(zhǎng)為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O,桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng).已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí),速度大小為v=2
gl
,則小球的運(yùn)動(dòng)情況為( 。

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如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一個(gè)小球,另一端固定在光滑水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)小球在過最高點(diǎn)A點(diǎn)的速度v,下列敘述中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端系一個(gè)小球.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),P是圓周軌道最高點(diǎn),Q是軌道最低點(diǎn).已知重力加速度為g.若小球剛好能夠通過最高點(diǎn)P,則以下判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿兩端各連一個(gè)質(zhì)量均為m的小球(半徑可以忽略不計(jì)),以它們的中點(diǎn)為軸,在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T=2π
L
g

求:它們通過豎直位置時(shí),上、下兩球分別受到桿的作用力,并說明是支持力還是拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O,現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),P為圓周的最高點(diǎn),若小球通過圓周軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為
9
2
gL
,忽略摩擦阻力和空氣阻力,則以下判斷正確的是( 。
A、小球不能到達(dá)P點(diǎn)
B、小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大于
gL
C、小球能到達(dá)P點(diǎn),且在P點(diǎn)受到輕桿向下的拉力
D、小球能到達(dá)P點(diǎn),且在P點(diǎn)受到輕桿向上的支持力

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