如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在离地高度为H的光滑水平细杆A、B上,质量为m的b球与B的距离为L,质量为4m的a球放置于地面上

如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在离地高度为H的光滑水平细杆A、B上,质量为m的b球与B的距离为L,质量为4m的a球放置于地面上

题型:不详难度:来源:
如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在离地高度为H的光滑水平细杆A、B上,质量为m的b球与B的距离为L,质量为4m的a球放置于地面上。把b球从水平位置由静止释放,求:
(1)a球对地面的最小压力为多大?
(2)已知细线能承受的最大拉力Fm=4mg,现给b球竖直向下的初速度,当b球运动到B点的正下方时细线恰被拉断,求b球落地点与B点的水平距离。
答案
(1)B球下落时,由机械能守恒有
                                                    (2分)
在最低点,设绳的拉力为FT,由牛顿第二定律有
                                                   (2分)
设地面对a球的支持力为FN,由平衡条件有
FN+FT="4mg                                                     " (1分)
解得Ft=3mg,FN=mg。
由牛顿第三定律可知a球对地面的最小压力为mg。                  (1分)
(2)b球运动到B点正下方时
                                                  (2分)
线断后b球做平抛运动,设所求水平距离为x
                                                    (1分)
x=v1t                                                             (1分)
解得                           
解析

举一反三
如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,管道内侧壁半径为R,小球半径为r,当小球以初速度V0从管道最低点出发,到最高点时恰好对管道无压力,求:V0的大小
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如图,水平轨道AB与半径为R="1.0" m的竖直半圆形光滑轨道BC相切于B点.可视为质点的a、b两个小滑块质量ma=2mb="2" kg,原来静止于水平轨道A处,AB长为L=3.2m,两滑块在足够大的内力作用下突然分开,已知a、b两滑块分别沿AB轨道向左右运动,va = 4.5m/s,b滑块与水平面间动摩擦因数,g取10m/s2.则
(1)小滑块b经过圆形轨道的B点时对轨道的压力.
(2)通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C.
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如图所示,一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,有一质量为m的小球由A点静止释放,在球沿圆弧下滑到B点的过程中,下述说法正确的是(     )
A.小球的机械能守恒
B.小球和槽组成的系统机械能守恒
C.小球、槽和地球组成的系统机械能守恒
D.小球、槽和地球组成的系统机械能不守恒

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一个质量为m的木块,从半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。槽可沿着光滑平面自由滑动,如图所示,木块从槽口滑出时的速度大小为多少?
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如图,AB为一光滑固定轨道,AC为摩擦因素μ=0.25的粗糙水平轨道,D为水平地面上的一点,且B、C、D在同一竖直线上,已知B、C两点的高度差为h, C、D两点的高度差也为h,AC两点相距s=2h。两滑块从A点以相同的初速度分别沿两轨道滑行,到达B点或C点后分别水平抛出,欲使两滑块的落地点相同,滑块的初速度应满足什么条件?
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