如圖1所示,擺球的質量為m,從偏離水平方向300的位置由靜止釋放,設繩子為理想輕繩,求小球運動到最低點A時繩子受到的拉力是多大?
解:設懸線長為,小球被釋放后,先做自由落體運動,直到下落高度為,處于松弛狀態(tài)的細繩被拉直為止。這時,小球的速度豎直向下,大小為。當繩被拉直時,在繩的沖力作用下,速度v的法向分量vn減為零(由于繩為理想輕繩,在瞬間產(chǎn)生的極大拉力能使球的法向速度減小為零,相應的動能轉化為繩的內(nèi)能);小球以切向分v1=vsin300開始做變速圓周運動到最低點,此過程中機械能守恒,有

在最低點A,根據(jù)牛頓第二定律,有
所以,繩的拉力
【標簽】力學中的機械能守恒定律
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(1)有一游標卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標上有20個小的等分刻度。用它測量一小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是   ▲     mm。 

(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度.

(1)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
①         ▲            ;②         ▲           .
(2)該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個打點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點的頻率為f,則打E點時重物速度的表達式為vE =   ▲     ;若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值,并在坐標系中畫出速度的二次方(v2)與距離(h)的關系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=   ▲     m/s2.
(3)若當?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2,你認為該同學測量值存在偏差的主要原因是  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

今年春天,我國西南地區(qū)遭遇百年不遇的特大干旱,在抗旱救災的隊伍中,我們的子弟兵戰(zhàn)士翻山越嶺為廣大災區(qū)人民送去“生命之水”,軍民一心同自然災害進行斗爭。戰(zhàn)士們通過山谷的一種方法可以簡化為下面的情境:將一根長為2d、不可伸長的細繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點,繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,沿著繩子滑到對面,如圖所示。戰(zhàn)士甲用力拉住滑輪,質量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止狀態(tài),此時AP豎直。然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止釋放。不計繩與滑輪的質量,忽略一切摩擦及空氣阻力的影響,求:戰(zhàn)士乙滑動過程中的最大速度Vm

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置,滑軌由四部分粗細均勻的 金屬桿組成:水平直軌AB,半徑分別為R1=1.0m和R2=3.0m的弧形軌道APC和BQD,傾斜直軌 CD長為L=6m,AB、CD與兩圓形軌道相切,其中傾斜直軌CD部分表面粗糙,動摩 擦因數(shù)為=,其余各部分表面光滑。一質量為m=2kg的滑環(huán)套在滑軌上,從AB的中點E處以V0=10m/s的初速度水平向左運動。已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8(取g=10m/s2)          
求:( 1) 滑環(huán)第一次通過圓O2的最低點F處  
時對軌道的壓力;
(2)滑環(huán)在克服摩擦力做功過程中所經(jīng)過 
的總路程;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,粗糙斜面AB與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道BCD相切于B點,圓弧軌道的半徑為R,C點在圓心O的正下方,D點與圓心O在同一水平線上,∠COB=θ,F(xiàn)有質量為m的物塊從D點無初速釋放,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。求:
(1)物塊第一次通過C點時對軌道壓力的大;
(2)物塊在斜面上運動離B點的最遠距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道的底端恰好與光滑水平面相切。質量為M=2.0kg的小物塊B靜止在水平面上。質量為m=1.0kg的小物塊A從距離水平面高h=0.45m的P點沿軌道從靜止開始下滑,經(jīng)過弧形軌道的最低點Q滑上水平面與B相碰,碰后兩個物體以共同速度運動。取重力加速度g=10m/s2。求

(1)A經(jīng)過Q點時速度的大小v0;
(2)碰撞過程中系統(tǒng)(AB)損失的機械能ΔE.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,彈簧一端固定在O點,另一端系一小球,F(xiàn)將小球置于A位置,此時彈簧水平且為原長狀態(tài)。將球由靜止釋放,在運動到最低點B的過程中。下列說法正確的是(          )
A.小球機械能守恒
B.小球機械能逐漸減小
C.小球減小的重力勢能等于增加的動能
D.彈簧彈力對小球不做功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在下列情況中,物體的機械能守恒的是(不計空氣阻力)
A.推出的鉛球在空中運動的過程中
B.沿著光滑斜面勻加速下滑的物體
C.被起重機勻速吊起的物體
D.細繩的一端系一小球,繩的另一端固定,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為m的小球,從桌面豎直向上拋出,桌面離地高為h.小球能到達的離地面高度為H,若以地面為零勢能參考平面,不計空氣氣阻力。則小球上升到最高點時的機械能為( )
A、mgH    B.mgh     C mg(H+h)    D mg(H-h)

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