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必修2 第六章 圆周运动
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生活中的圆周运动
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使用次数:106
更新时间:2021-01-26
组卷/试题篮
1.

如图所示,长为3l的不可伸长的轻绳,穿过一长为l的竖直轻质细管,两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B,开始时B先放在细管正下方的水平地面上.手握细管轻轻摇动一段时间后,B对地面的压力恰好为零,A在水平面内做匀速圆周运动.已知重力加速度为g,不计一切阻力.

(1)求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ;

(2)求摇动细管过程中手所做的功;

(3)轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡,当B在某一位置平衡时,管内一触发装置使绳断开,求A做平抛运动的最大水平距离.

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题型:解答题
知识点:生活中的圆周运动
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【答案】

(1)θ=45° (2)(3)

【详解】

(1B对地面刚好无压力,对B受力分析,得此时绳子的拉力为

A受力分析,如图所示

在竖直方向合力为零,故

解得

(2)对A球,根据牛顿第二定律有

解得

故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能,故有

(3)设拉A的绳长为x(l≤x≤2l),根据牛顿第二定律有

解得

A球做平抛运动下落的时间为t,则有

解得

水平位移为

位移最大,为

=
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