一道高一物理题

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请教一道高一物理题 沿着水平直向右行驶的车厢悬一个小球,悬线与竖直线之间的夹角37度恒定不变,已知小球在水平地板上的投影为0点,小球距离0点的距离为h,烧断悬线,则小球在地板上的落点P应在O店的那一侧,p点与0点的距离有多大?
   题补充:
一定要有详细的解过程哦。拜托了

参考案 3/8根号下2gh

其他回   没有图,题意有点不清,我姑且认为小球悬挂方向偏向竖直方向左边,若是偏向右边,做法也相似。

方法一:用非惯性参考系的方法解决。(简便)
(以车厢作为参考系,即认为车厢时静止的)在小球相对于与车厢静止时,我们可以看成小球除了受到真实存在的重力和绳子的拉力T外,还受到一个水平向右的惯性力。烧断绳子以后,拉力T不再存在,此时小球在重力和水平惯性力的作用下作初速度为0的匀加速直线运动,运动方向为原悬绳的相反方向即与竖直方向成37°。根据相似三角形,可以计算出。P点位于O点左侧OP=h×tan37°=3h/4处。

方法二:用惯性参考系的方法解决。(复杂)
(以地面为参考系)
小球悬于车上时,小球与竖直线之间的夹角为37°,从这里我们可以看出,小球与车厢一起以a=gtan37°向右匀加速运动。

绳子烧断后,设此时车厢和小球的共同速度为v0,小球以初速度v0向右作平抛运动,下落时间的计算:对于竖直方向有
h=(1/2)gt^2,则 t=sqrt(2h/g) (sqrt表示开根号)
小球抛出的水平方向的位移为
S1=v0t=v0×sqrt(2h/g)
在小球下落这段时间中,车厢在做初速度为v0,加速度为a=gtan37°的匀加速直线运动,车厢的位移为
S2=v0t+(1/2)at^2

从S1和S2的表达式中我们可以看到S1<S2即小球经过的位移小于车厢经过的位移,小球落后于车厢,所以P位于O的左侧
OP=S2-S1=(1/2)at^2=3h/4 1.绳子未烧断时,小球受G和绳的拉力。合力为Gtanθ
2.烧断后,以车厢为参考系,小球做水平方向上初速度为0,加速度为g*tanθ的类平抛运动,可列方程:
h=gt^2/2
s=g*tanθt^2/2
求得s=3h/4
O点在P点的左右与绳子偏离竖直方向的左右一样。
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