问题
填空题
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离Soc=L,则小球通过最高点A时的速度表达式vA=______;若小球运动到A点时剪断细线,小球滑落到斜面底边时到C点的距离______.
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答案
小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,刚小球通过A点时细线的拉力为零,根据圆周运动和牛顿第二定律有:
mgsinθ=m
,v 2A l
解得:vA=
.2glsinθ
小球运动到A点时细线断裂,小球在平行底边方向做匀速运动,在垂直底边方向做初速为零的匀加速运动(类平抛运动).
平行底边方向:x=vAt
垂直底边方向:L+l=
gsinθt21 2
联立解得
x=2(L+l)l gsinθ
故答案为:
,2(L+l)glsinθ
.l gsinθ