如右圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線,一端固定于O點(diǎn),另一端拴有一質(zhì)量為m的小球,可在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)擺動(dòng).現(xiàn)拉緊細(xì)線使小球位于與O點(diǎn)在同一豎直面內(nèi)的A位置,細(xì)線與水平方向成30°角,從靜止釋放該小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)正下方C位置時(shí),細(xì)線承受的拉力是多大?

3.5mg


解析:

對(duì)小球進(jìn)行受力分析及運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析如下圖所示.

??(1)從靜止釋放小球,細(xì)線松弛,小球只受重力做自由落體運(yùn)動(dòng),下落到A與水平面的對(duì)稱點(diǎn)B時(shí)細(xì)線將張緊.設(shè)線長(zhǎng)為l,則vB=豎直向下.(2)在B位置細(xì)線突然張緊,對(duì)小球施以沖量,使小球豎直向下的速度變?yōu)檠貓A弧切線方向上的速度,vB′=vBcos30°,小球的動(dòng)能在瞬間減少,根據(jù)功能關(guān)系只能是繩子突然張緊“爆發(fā)”做功使機(jī)械能部分變?yōu)槠渌问降哪芰浚暷堋?nèi)能等).(3)小球由B運(yùn)動(dòng)至C,繩子的拉力與運(yùn)動(dòng)方向垂直不做功,只有重力做功,機(jī)械能守恒. 此過(guò)程中,重力勢(shì)能減少量-ΔEp=mgl(1-cos60°)動(dòng)能的增加量ΔEk=mvC2-mv′B2?有mgl(1-cos60°)= mvC2-mv′B2?代入vB′=vBcos30°=cos30°得vC=.?(4)在C點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律T-mg=,T=mg+=3.5mg.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過(guò)輕滑輪,兩端系在高度相等的A、B兩點(diǎn)上,滑輪下掛一物體,不計(jì)輕繩和輕滑輪之間的摩擦.現(xiàn)讓B緩慢向右移動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( 。

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如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過(guò)固定于斜面體頂端的小滑輪O,傾角為30°的斜面體置于水平地面上.A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m.開始時(shí),用手托住A,使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無(wú)拉力),OB繩平行于斜面,此時(shí)B靜止不動(dòng).將A由靜止釋放,在 其下擺過(guò)程中,斜面體始終保持靜止,下列判斷中正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年山東省高三第三次定時(shí)訓(xùn)練物理卷 題型:選擇題

如右圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過(guò)固定于斜面體頂端的小滑輪O,傾角為的斜面體置于水平地面上,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m,開始時(shí),用手托住A,使OA段繩恰好處于水平伸直狀態(tài)(繩中無(wú)拉力),OB繩平行于斜面,此時(shí)B靜止不動(dòng),將A由靜止釋放,其下擺過(guò)程中斜面體保持靜止,下列判斷中正確的是  (    )

A.物塊B受到摩擦力先增大后減小

B.地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直向右

C.小球A重力的瞬時(shí)功率先變大后變小

D.小球A的機(jī)械能不守恒,A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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A.物塊B受到摩擦力先增大后減小

B.地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直向右

C.小球A重力的瞬時(shí)功率先變大后變小

D.小球A的機(jī)械能不守恒,A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

 

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