如圖所示，長為L、內壁光滑的直管與水平地面成30°角固定位置．將一質量為m的小球固定在管底，用一輕質光滑細線將...
問題詳情：
如圖所示，長為L、內壁光滑的直管與水平地面成30°角固定位置．將一質量為m的小球固定在管底，用一輕質光滑細線將小球與質量為M＝3m的小物塊相連，小物塊懸掛於管口．現將小球釋放，一段時間後，小物塊落地靜止不動，小球繼續向上運動，通過管口的轉向裝置後做平拋運動，小球在轉向過程中速率不變(重力加速度為g)。
求：(1)小物塊下落過程中的加速度大小；
(2)小球從管口拋出時的速度大小；
(3)小球在做平拋過程中的水平位移。
【回答】
(1)設細線中的張力為T，根據牛頓第二定律：
Mg－T＝Ma ①
T－mgsin30°＝ma ②
且M＝3m
解得a＝
g ③ （4分）
(2)設M落地時的速度大小為v，m*出管口時速度大小為v0，M落地後m的加速度為a0.根據牛頓第二定律有：
－mgsin30°＝ma0 ④ （2分）
又由勻變速直線運動，
v2＝2aLsin30°， ⑤ （2分）
v
－v2＝2a0L(1－sin30°) ⑥ （2分）
解得v0＝ 
⑦ （1分）
(3)平拋運動
x＝v0t ⑧ （1分）
Lsin30°＝
gt2 ⑨ （2分）
解得水平位移x＝
L ⑩ （2分）
知識點：未分類
題型：綜合題
