分析 (1)放松繩子后,小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合幾何關(guān)系求出勻速運(yùn)動(dòng)的位移,根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系求出勻速運(yùn)動(dòng)的速度,從而得出從繩子放松到拉直這段過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間.
(2)繩子放開(kāi)后,球沿切線方向飛出,做勻速直線運(yùn)動(dòng),到繩子突然張緊時(shí),將速度沿切線方向和半徑方向正交分解,沿半徑方向的分速度突然減為零,以切線方向的分速度繞b軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律求出后一次小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩上拉力.
解答 解:(1)繩子放開(kāi)后,球沿切線方向飛出,做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖;
由幾何關(guān)系,位移為:x=$\sqrt{{R}^{2}-{r}^{2}}$,
小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v=rω,
可知從繩子放松到拉直這段過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間t=$\frac{x}{v}=\frac{\sqrt{{R}^{2}-{r}^{2}}}{rω}$.
(2)小球沿圓弧切線方向飛出后,到達(dá)b軌道時(shí),繩子突然張緊,將速度沿切線方向和半徑方向正交分解,沿半徑方向的分速度突然減為零,以切線方向的分速度繞b軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖;
由幾何關(guān)系得到,由vb=vasinθ=$\frac{r}{R}•rω=\frac{{r}^{2}ω}{R}$,
根據(jù)牛頓第二定律得,$F=m\frac{{{v}_}^{2}}{R}$=$\frac{m{ω}^{2}{r}^{4}}{{R}^{3}}$.
答:(1)從繩子放松到拉直這段過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{\sqrt{{R}^{2}-{r}^{2}}}{rω}$.
(2)后一次小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩上拉力為$\frac{m{ω}^{2}{r}^{4}}{{R}^{3}}$.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道松手后,小球沿切線方向飛出,繃緊后,沿半徑方向的分速度突然減為零,以切線方向的分速度繞b軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 子彈對(duì)木塊的沖量大小必大于木塊對(duì)子彈的沖量大小 | |
B. | 子彈與木塊的動(dòng)量變化量大小相等、方向相反 | |
C. | 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒 | |
D. | 子彈減少的動(dòng)能大于木塊增加的動(dòng)能 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 液滴可能帶負(fù)電 | B. | 液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng) | D. | 電場(chǎng)線方向一定斜向上 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 小球帶正電 | B. | 場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{mg}{q}$ | ||
C. | 小球做勻速直線運(yùn)動(dòng) | D. | 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{mg}{{q{v_0}}}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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