运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则 A.运动员的加速度为gsinθB.球
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/05 23:24:44
运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则 A.运动员的加速度为gsinθB.球
运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则
A.运动员的加速度为gsinθ
B.球拍对球的作用力
C.运动员对球拍的作用力为Mgcosθ
D.若加速度大于gsinθ,球一定沿球拍向上运动
运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则 A.运动员的加速度为gsinθB.球
球拍与球保持相对静止,则两者具有相同的加速度(大小相等、方向相同)
因球拍具有水平加速度,所以球具有水平加速度,对球受力分析(注意没有摩擦力))可得:
水平方向:Nsinθ=ma
竖直方向:Ncosθ=mg
a=gtanθ,N=mg/cosθ
另整体分析,运动员对球拍的作用力为根号下【[(M+m)g]²+[(M+m)a]²】=(M+mg)/cosθ
也可以选择球拍为参考系研究球,因球拍具有加速度a,所以是非惯性系,所以受力分析时应在刚才对球受力分析的基础上添加一个“惯性力”(方向与球拍的加速度方向相反,大小等于球的质量乘以球拍加速度的大小):水平向左,大小为ma,
要使球相对球拍不动,则有:mgsinθ=macosθ所以:a=gtanθ
且当:a
所以“若加速度大于gsinθ,球一定沿球拍向上运动”是错误的,应该可能上滑,也可能下滑.
首先受力分析,把球拍当做斜面,分析小球
小球受到重力和斜面的支持力,其中由于小球向右做匀加速直线运动,竖直方向合力为零,所以支持力的竖直方向分力等于重力,用Fcosθ=mg可知F=mg/cosθ(B的答案).所以水平方向的力为Fsinθ=mgtanθ.因为球拍与球保持相对静止,所以加速度为a=Fsinθ/m=gtanθ.A错。
然后分析球拍,因为球拍给球一个支持力F(刚才已经求完大...
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首先受力分析,把球拍当做斜面,分析小球
小球受到重力和斜面的支持力,其中由于小球向右做匀加速直线运动,竖直方向合力为零,所以支持力的竖直方向分力等于重力,用Fcosθ=mg可知F=mg/cosθ(B的答案).所以水平方向的力为Fsinθ=mgtanθ.因为球拍与球保持相对静止,所以加速度为a=Fsinθ/m=gtanθ.A错。
然后分析球拍,因为球拍给球一个支持力F(刚才已经求完大小了),所以现在球拍受到重力,弹力(支持力的反作用力,也就是球给的力)和人的作用力。
竖直方向还是相同,所以F人的竖直方向力为(M+m)g,水平方向分力为F人-Fsinθ=Ma可知水平方向力为(m+M)gtanθ。可以看出最终作用力F=(M+m)g乘以根号下(1+tanθ^2),角度a=tan(1/tanθ)^-1,可知角度a=(π/2-θ)。C错
D:比较tanθ和sinθ大小,若tanθ大于sinθ则不成立。
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