用一根長(zhǎng)為l的輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩把一個(gè)質(zhì)量為m的小球懸掛在點(diǎn)O,將小球拉至與懸點(diǎn)等高處由靜止釋放,如圖所示.求:
(1)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),細(xì)繩的拉力F.
分析:(1)小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中,繩子拉力不做功,只有重力做功,滿足機(jī)械能守恒的條件,即可根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式求解;
(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),由細(xì)繩的拉力F和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求F.
解答:解:(1)從靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過得中,機(jī)械能守恒,則有
   mgl=
1
2
mv2

則得:小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=
2gl

(2)在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:
   F-mg=m
v2
l

聯(lián)立上兩式得:F=3mg
答:
(1)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小是
2gl

(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),細(xì)繩的拉力F為3mg.
點(diǎn)評(píng):本題是機(jī)械能守恒與向心力知識(shí)的綜合,對(duì)于本題的結(jié)論要理解記憶,其中F的大小與繩長(zhǎng)無關(guān)的特點(diǎn)要特別關(guān)注.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑水平長(zhǎng)直軌道上有A、B兩個(gè)絕緣體,它們之間有一根長(zhǎng)為l的輕質(zhì)軟線相連接,其中A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為M=4m,A為帶有電荷量為q的正電荷,B不帶電,空間存在著方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E.開始時(shí)用外力把A與B靠在一起并保持靜止,某時(shí)刻撤去外力,A開始向右運(yùn)動(dòng),直到細(xì)線繃緊.當(dāng)細(xì)線被繃緊時(shí),兩物體將有極短時(shí)間的相互作用,而后B開始運(yùn)動(dòng),且細(xì)線再次松弛.已知B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度等于線剛繃緊前瞬間A的速度的
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.設(shè)整個(gè)過程中,A的電荷量都保持不變.求(1)細(xì)線第一次被繃緊的瞬間,A的速度?
(2)細(xì)線第二次被繃緊的瞬間B對(duì)地的位移(相對(duì)于初始點(diǎn)).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長(zhǎng)為l的輕質(zhì)直桿,可繞光滑轉(zhuǎn)軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng),在其中點(diǎn)、上端分別固定質(zhì)量均為m的小球B、A,小球A用水平繩系住,使桿與水平面成53°角.
(1)當(dāng)小球A用水平繩系住時(shí),求桿對(duì)小球A的作用力的大小時(shí),某同學(xué)解答如下:設(shè)桿對(duì)小球的作用力的大小為F,對(duì)小球受力分析,小球受到重力、繩的水平拉力,及沿桿方向的彈力,因小球受共點(diǎn)力作用平衡,由F=0,求得桿對(duì)球的作用力,由此所得結(jié)果是否正確?若正確,請(qǐng)求出結(jié)果;若不正確,請(qǐng)說明理由并給出正確的解答.
(2)當(dāng)釋放繩子時(shí),求小球A將要到地面時(shí)的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?永州一模)如圖所示,在光滑的絕緣水平面上,有導(dǎo)體A和絕緣體B兩個(gè)物體,它們之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線相連,其中A的質(zhì)量為m,帶電量為q,B的質(zhì)量為4m,不帶電.開始時(shí)A和B靠近在一起并保持靜止.某一時(shí)刻施加一個(gè)水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),A開始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)細(xì)線繃緊時(shí)其張力遠(yuǎn)大于A所受到的電場(chǎng)力,在極短時(shí)間內(nèi)B獲得一個(gè)速度,其大小等于細(xì)線繃緊前瞬間A的速度的三分之一.求:

(1)細(xì)線第一次繃緊前瞬間A的速度大小;
(2)若細(xì)線在第二次繃緊前A、B沒有發(fā)生碰撞,求物體A從開始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線第二次繃緊過程中A的電勢(shì)能的改變量.

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科目:高中物理 來源:走向清華北大同步導(dǎo)讀·高一物理 題型:013

如圖所示,一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑為R,甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為M和m,且M>m,它們與圓盤間的最大靜摩擦力均為正壓力的k倍,兩物體用一根長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)繩連在一起.將甲物體放在轉(zhuǎn)軸上,甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直,若要使兩物體與轉(zhuǎn)盤間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度不得超過

[  ]

A.  B.

C.  D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年石室中學(xué)模擬)(16分)如圖所示,在光滑水平長(zhǎng)直軌道上有A、B兩個(gè)絕緣體,它們之間有一根長(zhǎng)為l的輕質(zhì)軟線相連接,其中A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為M=4m,A為帶有電荷量為q的正電荷,B不帶電,空間存在著方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E。開始用外力把A與B靠在一起并保持靜止,某時(shí)刻撤去外力,A開始向右運(yùn)動(dòng),直到細(xì)線繃緊,當(dāng)細(xì)線被繃緊時(shí),兩物體將有極短時(shí)間的相互作用,而后B開始運(yùn)動(dòng),且細(xì)線再次松弛。已知B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度等于線剛繃緊前瞬間A的速度的。設(shè)整個(gè)過程中,A的電荷量都保持不變。求細(xì)線第二次被繃緊的瞬間B對(duì)地的位移。

 

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