一小球質(zhì)量為0.1kg,用長為1m的細(xì)繩拴著在豎直面內(nèi)恰好能做完整的圓周運(yùn)動,g取10m/s2,則當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時,繩子上張力為( 。
分析:小球恰能過最高點(diǎn)的臨界情況是重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出最小速度,再根據(jù)動能定理求出最低點(diǎn)的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出繩子的張力.
解答:解:小球恰好過最高點(diǎn)時有:mg=m
v
2
1
R
 
        解得:v1=
gR
    ①
根據(jù)動能定理得,mg?2R=
1
2
m
v
2
2
-
1
2
m
v
2
1

由牛頓第二定律得:T-mg=m
v
2
2
R

聯(lián)立①②③得,T=6N  故D正確,A、B、C錯誤.
故選D.
點(diǎn)評:本題綜合運(yùn)用了動能定理和牛頓第二定律,知道細(xì)線拉著小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,最高點(diǎn)和最低點(diǎn)靠豎直方向上的合力提供向心力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?湖北二模)一質(zhì)量為m的小球以初動能Ek0從地面豎直向上拋出,已知上升過程中受到阻力f作用,如圖所示,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能、重力勢能中的某一個與其上升高度之間的關(guān)系,(以地面為零勢能面,h0表示上升的最大高度,圖上坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的k為常數(shù)且滿足0<k<1)則由圖可知,下列結(jié)論正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

一質(zhì)量為m的小球以初動能Ek0從地面豎直向上拋出,已知上升過程中受到阻力作用,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能,重力勢能中的某一個與其上升高度之間的關(guān)系,(以地面為零勢能面,ho表示上升的最大高度,圖中坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的k值為常數(shù)且滿足0<k<l)則由圖可知,下列結(jié)論正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2L,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m,電荷量為g(g>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處.孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板L處有一固定檔板,長為L的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小粒,它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動,穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計,可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能.小球從接觸Q開始,經(jīng)歷時間To第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
(k>1)求:
(l)小球第一次接觸Q時的速度大。
(2)假設(shè)小球第n次彈回兩板間后向右運(yùn)動的最遠(yuǎn)處沒有到達(dá)B板,試導(dǎo)出小球從第n次接觸Q,到本次向右運(yùn)動至最遠(yuǎn)處的時間Tn的表達(dá)式;
(3)若k=2,且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力為f=
qE
4
,試求帶電小球最終停止的位置距P點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2L,分別帶有等量的正、負(fù)電荷,在兩板間形電場強(qiáng)度大小為E勻強(qiáng)電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計),孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處.一自然長度為L的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小球,它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動,穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計,可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能.小球從接觸Q開始,經(jīng)過一段時間第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
(k>l).求:
(1)彈簧第一次壓縮到最左邊時的彈性勢能;
(2)小球在與B板相碰之前,最多能與薄板Q碰撞多少次;
(3)設(shè)A板的電勢為零,當(dāng)k=2,且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力Ff=
qE
4
時,求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2l,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處.孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板l處有一固定檔板,長為l的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小球,它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動,穿過小孔(不與金屬板A接觸)后與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計,可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能.小球從接觸Q開始,經(jīng)歷時間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開彈簧的瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與彈簧接觸時小球電荷量的
1k
(k>1).
(1)小球第一次接觸薄板Q后,則彈簧的彈性勢能多大;
(2)假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動的最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板,小球從開始運(yùn)動到被第N次彈回兩板間向右運(yùn)動到達(dá)B板的總時間.

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