问题 问答题

如图所示,质量为m的小球放在水平地面上,当小球受到与地面成60°的拉力F作用后,小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动.经过t秒后,改变F的大小和方向,使F的沿逆时针方向转过60°.小球沿原方向做匀减速直线运动.求:

(1)开始时F的大小

(2)t秒时小球的速度

(3)小球离地面的最大高度.

答案

(1)小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动,则合力沿与地面30°方向,

做力的合成图,由图可知,mg=F

F=2mg cos30°=

3
mg

(2)因为F=ma   

所以a=g 

则Vt=at=gt  

(3)F转过60°后,与竖直方向成30°,作出如图受力图,

由图可知,F=mg sin30°=ma         

得a=

1
2
g

加速时 S1=

1
2
gt2;减速时 S2=
vt2
2a
=gt2

所以hm=(S1+S2)sin30o=

3gt2
4

答:(1)开始时F的大小为

3
mg;

(2)t秒时小球的速度为gt;

(3)小球离地面的最大高度为

3gt2
4

单项选择题
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