问题详情:
如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定位置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=3m的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变(重力加速度为g)。
求:(1)小物块下落过程中的加速度大小;
(2)小球从管口抛出时的速度大小;
(3)小球在做平抛过程中的水平位移。
【回答】
(1)设细线中的张力为T,根据牛顿第二定律:
Mg-T=Ma ①
T-mgsin30°=ma ②
且M=3m
解得a=g ③ (4分)
(2)设M落地时的速度大小为v,m*出管口时速度大小为v0,M落地后m的加速度为a0.根据牛顿第二定律有:
-mgsin30°=ma0 ④ (2分)
又由匀变速直线运动,
v2=2aLsin30°, ⑤ (2分)
v-v2=2a0L(1-sin30°) ⑥ (2分)
解得v0= ⑦ (1分)
(3)平抛运动
x=v0t ⑧ (1分)
Lsin30°=gt2 ⑨ (2分)
解得水平位移x=L ⑩ (2分)
知识点:未分类
题型:综合题