如圖，細(xì)繩的一端固定于點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，在點(diǎn)的正下方釘一個(gè)釘子，且的距離等于繩長(zhǎng)l的一半，把小球拿至與懸點(diǎn)等高的位置(繩保持伸直)由靜止釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子前后的瞬間，繩對(duì)小球的拉力多大？又當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與釘子等高的位置時(shí)，繩的拉力是多大？

　
答案：3mg,5mg;2mg
解析：

小球從靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，繩的拉力不做功，只有重力做功，則由機(jī)械能守恒定律可得：

　　①

以最低點(diǎn)的重力勢(shì)能為0

繩碰到釘子前的瞬間，小球的運(yùn)動(dòng)半徑r=l，速度沿水平方向，此時(shí)球受繩的拉力和重力mg，根據(jù)牛頓第二定律得：

　�、�

拉力與重力mg的合力提供向心力

由①、②可解得：

在繩碰到釘子后的瞬間，小球的運(yùn)動(dòng)半徑，速度仍為，且方向不變，同理可得：

③

由①、③可解得

又當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到與釘子等的位置時(shí)，設(shè)速度為，由機(jī)械能守恒定律得

　�、�

以所在水平面為O勢(shì)能面

小球受水平繩的拉力和向下重力mg，在這一位置，小球的向心力即繩的拉力，則

⑤

由①、⑤解得=2mg


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)也為a1、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略．半徑為a0的絕緣圓盤(pán)D與A1同軸且固連在一起，一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自軸之間保持良好接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與一阻值為R的電阻相連．除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P由靜止起釋放，
（1）在圖中標(biāo)明八根輻條中的電流方向并畫(huà)出該裝置的等效電路圖
（2）在由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)的能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（3）定性畫(huà)出物體由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中的速度-時(shí)間圖象
（4）求：P下落過(guò)程中的最大速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

絕緣細(xì)繩的一端固定在天花板上，另一端連接著一個(gè)帶負(fù)電的電量為q、質(zhì)量為m的小球，當(dāng)空間建立水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，繩穩(wěn)定處于與豎直方向成θ=600角的位置，如圖所示．
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；
（2）若細(xì)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，讓小球從θ=30°的A點(diǎn)釋放，王明同學(xué)求解小球運(yùn)動(dòng)至某點(diǎn)的速度的過(guò)程如下：
據(jù)動(dòng)能定理-mgL（1-cos30°）+qELsin30°=
1
2
mv2得：v=
2(
3
-1)gL
你認(rèn)為王明同學(xué)求的是最低點(diǎn)O還是θ=600的平衡位置處的速度，正確嗎？請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明理由或求解過(guò)程．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?湖南模擬）如圖所示，兩個(gè)金屬圓盤(pán)A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與盤(pán)面垂直的固定的光滑金屬軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．金屬圓盤(pán)A1的半徑為a1、等效電阻為R1，金屬圓盤(pán)A2輪的半徑為為a2、等效電阻為R2．半徑為a0的絕緣圓盤(pán)D與A1同軸且固連在一起．一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩金屬圓盤(pán)與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與一阻值為R的電阻相連．已知金屬圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與同樣半徑的金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相同，除R和兩金屬圓盤(pán)A1、A2的電阻外（它們的等效電阻是不變的），其它的電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行．現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，細(xì)繩的一端固定在O點(diǎn)，別一端系一小球，開(kāi)始時(shí)細(xì)被拉直，并使小球處在與O點(diǎn)等高的A位置，現(xiàn)將小球由靜止釋放，它由A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，小球所受重力的瞬時(shí)功率變化的情況
是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，細(xì)繩的一端固定在天花板上，另一端拴著一個(gè)小球．現(xiàn)把小球拉至細(xì)繩水平的位置，將小球由靜止釋放．不計(jì)空氣的阻力．在小球沿圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

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