热点专题突破系列3 圆周运动与平抛运动的综合问题
〔专题强化训练〕
1.如图所示,一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形桌面MNPQ 上, 用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球。两小球 在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面中心重合。已知mA=0.5kg,L=1.2m,LOA=0. 8m,a=2.1m,h=1.25m,A 球的速度大小vA=0.4m/s,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)绳子上的拉力F以及B球的质量mB。
(2)若当绳子与MN平行时突然断开,则经过1.5s两球的距离。
(3)两小球落至地面时,落点间的距离。
[答案] (1)0.1N 1kg (2)1.5m (3)m
[解析] (1)绳子上的拉力F=0.1N=mA
由F=1kg=mALOAω2=mBLOBω2得:mB=mA
(2)因为v=ωr,所以vB=0.2m/s。
经过1.5s两球垂直MN的距离
x=(vA+vB)t1=0.6×1.5m=0.9m