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如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球A,球处于静止状态.现对...

manfen5.com 满分网如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球A,球处于静止状态.现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一刻,都可以认为球处于平衡状态.如果外力F方向始终水平,最大值为2G,试分析

(1)轻绳张力T的大小取值范围.
(2)在图中画出轻绳张力T与cosθ的关系图象.
(1)当水平拉力F=0时,轻绳处于竖直位置时,绳子张力最小,当水平拉力F=2G时,绳子张力最大,根据平衡条件列方程求解. (2)钢球始终处于平衡状态,对钢球进行受力分析,钢球受重力G、绳子拉力T和外力F三力作用下平衡,依据平衡条件列方程找出T与θ的函数关系. 【解析】 (1)当水平拉力F=0时,轻绳处于竖直位置时,绳子张力最小T1=G 当水平拉力F=2G时,绳子张力最大 因此轻绳的张力范围是:G≤T≤ (2)设在某位置球处于平衡位置,受力如右图所示: 由平衡条件得 Tcosθ=G 所以 即, 得图象如图所示. 答:(1)轻绳张力T的大小取值范围为G≤T≤ (2)轻绳张力T与cosθ的关系图象如上图所示.
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考点分析:
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摆长L/m0.50000.80000.90001.00001.2000
周期T/s1.421.791.902.002.20
T2/s22.023.203.614.004.84
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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