精英家教網(wǎng)如圖,長為L的細繩一端固定,另一端連接一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將球拉至與水平方向成30°角的位置釋放小球(繩剛好拉直),求小球擺至最低點時的速度大小和擺球受到的繩的拉力大。
分析:小球向下擺動的過程中,繩子的拉力不做功,只有重力做功,機械能守恒,根據(jù)機械能守恒定律可求解小球擺至最低點時的速度大。
擺球經(jīng)過最低點時,由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解.
解答:解:由機械能守恒定律有mg(L-Lsin30°)=
1
2
mv2

得:小球擺至最低點時的速度大小v=
gL

又在最低點,根據(jù)牛頓第二定律得 T-mg=m
v2
r

得T=2mg                     
答:小球擺至最低點時的速度大小是
gL
,擺球受到的繩的拉力大小是2mg.
點評:本題機械能守恒和向心力知識的綜合應(yīng)用,判斷機械能守恒、確定向心力來源是關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,長為l的細繩一端固定在O點,另一端拴住一個小球,在O點的正下方與O點相距
1
2
的地方釘一枚與豎直平面垂直的釘子;把小球拉起使細繩在水平方向伸直,由靜止開始釋放,當(dāng)細繩碰到釘子的瞬間,若不計碰撞時的能量損失,則說法正確的是( 。
A、釘上釘子比不釘釘子,繩子更容易斷
B、不釘釘子比釘上釘子,繩子更容易斷
C、小球的線速度突然增大
D、小球的角速度保持不變

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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:022

如圖,長為L的細繩一端固定,另一端拴一小球,F(xiàn)將球拉到繩沿水平的位置由靜止釋放,若不計空氣阻力

1)球擺到最低點時速度的大小為     

2)球擺到繩與水平方向成α角的位置時的速度大小為      。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:038

如圖,長為l的細繩一端固定,另一端拴一質(zhì)量為m的球,現(xiàn)將球拉到繩沿水平的位置由靜止釋放,球擺到最低點時的速度大小為,求下擺中球克服空氣阻力所做的功?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,長為l的細繩一端固定在O點,另一端拴住一個小球,在O點的正下方與O點相距l/2的地方釘一枚與豎直平面垂直的釘子;把小球拉起使細繩在水平方向伸直,由靜止開始釋放,當(dāng)細繩碰到釘子的瞬間,若不計碰撞時的能量損失,則說法正確的是(  )

A.釘上釘子比不釘釘子,繩子更容易斷

B.不釘釘子比釘上釘子,繩子更容易斷

C.小球的線速度突然增大

D.小球的角速度保持不變

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