分析 (1)小球在A處于靜止?fàn)顟B(tài),受共點力平衡,當(dāng)F1與細線垂直時最小,根據(jù)平衡條件求解外力的最小值;
(2)從A到C過程應(yīng)由動能定理可以求出空氣阻力,當(dāng)重力沿圓弧切線方向的分力與空氣阻相等時小球速度最大,動能最大,據(jù)此求出夾角的正弦值.
(3)應(yīng)由動能定理求出小球第二次經(jīng)過最低點B時的速度,然后應(yīng)用牛頓第二定律求出細線的拉力.
解答 解:(1)小球在A處于靜止,受力平衡,當(dāng)F1與細線垂直時最小,拉力的最小值:F1=mgsinθ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg;
(2)小球從A運動到C過程,由動能定理得:
mg[L(1-cosθ)-$\frac{3}{4}$L(1-cosθ)]-f×$\frac{1}{3}$π(L+$\frac{3}{4}$L)=0-0,解得:f=$\frac{3mg}{14π}$;
小球速度最大時有:mgsinα=f,解得:sinα=$\frac{3}{14π}$;
(3)設(shè)此時小球的速度為v,由動能定理得:
mg×$\frac{3}{4}$L(1-cosθ)-f×$\frac{1}{3}$π×$\frac{3}{4}$L=$\frac{1}{2}$mv2-0,
在最低點,由牛頓第二定律得:T-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,解得:T=$\frac{23}{14}$mg;
答:(1)小球在A處處于靜止?fàn)顟B(tài)時,所受外力的最小值F1為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg;
(2)小球運動過程中所受的空氣阻力大小f為$\frac{3mg}{14π}$,動能最大時細線偏離豎直方向夾角的正弦值sinα為$\frac{3}{14π}$.
(3)小球第二次經(jīng)過最低點B,開始繞O點向右擺動時,細線的拉力大小T為$\frac{23}{14}$mg.
點評 本題主要考查了共點力平衡條件以及動能定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析小球的受力情況和運動情況,注意求變力做功時,只能使用動能定理.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
A.小車與軌道之間存在摩擦 | B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) |
C.砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大 | D.所用小車的質(zhì)量太大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 做曲線運動的物體,其加速度方向一定是變化的 | |
B. | 伽利略對自由落體運動研究方法的核心是:把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來,從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法 | |
C. | 牛頓的三大運動定律是研究動力學(xué)問題的基石,牛頓的三大運動定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證 | |
D. | 力的單位“N“是基本單位,加速度的單位“m/s2”是導(dǎo)出單位 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 帶正電的點電荷在電場力作用下,運動的軌跡和電場線重合? | |
B. | 沿電場線方向電場強度逐漸減小? | |
C. | 沿電場線方向電勢逐漸升高? | |
D. | 正電荷沿電場線方向運動,電勢能減少 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 4s內(nèi)物體在做曲線運動 | B. | 4s內(nèi)物體的速度一直在減小 | ||
C. | 物體的加速度在2.5s時方向改變 | D. | 4s內(nèi)物體一直做直線運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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