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如图所示,质量m=2kg的摆球从图中的A位置由静止开始下摆,正好摆到最低点B位置时刚好线被拉断.设摆线长L=1.6m,悬点O到地面C的竖直高度为H=6.6m,不计空气阻力,g=10m/s2,求:(1)摆球摆
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如图所示,质量m=2kg的摆球从图中的A位置由静止开始下摆,正好摆到最低点B位置时刚好线被拉断.设摆线长L=1.6m,悬点O到地面C的竖直高度为H=6.6m,不计空气阻力,g=10m/s2,求:
(1)摆球摆到B点时的速度vB;
(2)细绳能够承受的最大拉力Tmax;
(3)摆球做平抛运动的水平距离SCD.
(1)摆球摆到B点时的速度vB;
(2)细绳能够承受的最大拉力Tmax;
(3)摆球做平抛运动的水平距离SCD.
▼优质解答
答案和解析
(1)对AB过程,由动能定理可知,mgL(1-cos60°)=
mvB2;
可得,vB=
=4m/s
(2)在最低点B,由向心力公式可得:
Tmax-mg=m
;
联立解得:Tmax=2mg=2×2×10=40N;
(3)小球从B点开始做平抛运动,由平抛运动的规律,在竖直方向上有:
H-L=
gt2,
得:t=
=
s=1s;
水平方向上,落地点D到C点的距离为:
SCD=vBt=4×1m=4m
答:
(1)摆球摆到B点时的速度vB是4m/s.
(2)细绳能够承受的最大拉力Tmax是40N.
(3)摆球做平抛运动的水平距离SCD为4m.
1 |
2 |
可得,vB=
gL |
(2)在最低点B,由向心力公式可得:
Tmax-mg=m
| ||
L |
联立解得:Tmax=2mg=2×2×10=40N;
(3)小球从B点开始做平抛运动,由平抛运动的规律,在竖直方向上有:
H-L=
1 |
2 |
得:t=
|
|
水平方向上,落地点D到C点的距离为:
SCD=vBt=4×1m=4m
答:
(1)摆球摆到B点时的速度vB是4m/s.
(2)细绳能够承受的最大拉力Tmax是40N.
(3)摆球做平抛运动的水平距离SCD为4m.
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