如圖所示,一不可伸長的輕繩長為L,一端固定在O點(diǎn),另一端系著一個(gè)質(zhì)量為m 的小球.開始小球處于A點(diǎn)細(xì)繩恰好拉直(繩中無拉力),現(xiàn)讓小球由靜止自由釋放,則小球運(yùn)動(dòng)到O正下方的C點(diǎn)時(shí)繩子的拉力大小為( 。
分析:小球在經(jīng)過最低點(diǎn)B的瞬間,因受線的拉力作用,其速度的豎直分量vy突變?yōu)榱,水平分量vx沒有變化;從最低點(diǎn)到C點(diǎn)過程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求出速度,再根據(jù)牛頓第二定律列式求解拉力.
解答:解:小球在繩子有拉力之前做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知,vB=
2gL

小球在經(jīng)過點(diǎn)B的瞬間,因受線的拉力作用,其速度的y方向的分量vy突變?yōu)榱,x方向的分量vx沒有變化.
vBx=vBcos30°=
2gL
×
3
2

小球在經(jīng)過B點(diǎn)后做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C,
根據(jù)動(dòng)能定理,則有
mgL(1-cos60°)=
1
2
m
v
2
C
-
1
2
m
v
2
Bx

根據(jù)牛頓第二定律,有
F-mg=m
v
2
C

解得
F=3.5mg
故選B
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理、牛頓第二定律列式求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩,繩長為L一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣助力),小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度為v.
(1)求小球通過最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球拉力F的大;
(2)若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)或最高點(diǎn)時(shí),繩突然斷開,兩種情況下小球從拋出到落地水平位移大小相等,求O點(diǎn)距地面的高度h;
(3)在(2)中所述情況下試證明O點(diǎn)距離地面高度h與繩長l之間應(yīng)滿足
h
32
l

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑的定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a(chǎn)球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為3m,用手托住,高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b,則當(dāng)b剛落地時(shí)a的速度為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩,繩長為L一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣助力),已知小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,圓心0點(diǎn)距地面高度為h,重力加速度為g
(1)求小球通過最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球拉力F的大;
(2)若小球運(yùn)動(dòng)到圓心最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷開,小球落地前將做什么運(yùn)動(dòng)?落地時(shí)小球速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn),下端系一小球.現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放,當(dāng)它經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)繩恰好被拉斷,小球水平拋出后落到水平地面C點(diǎn).已知B點(diǎn)離地高度為H,A、B兩點(diǎn)的高度差為h,地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上.不計(jì)空氣阻力,求:
(1)地面上DC兩點(diǎn)間的距離s;
(2)小球落地時(shí)的速度vc

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