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如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽...

manfen5.com 满分网如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略).
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止.画出此时小球的受力图,并求力F的大小;
(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力.不计空气阻力.
(1)为了求出F的大小,我们首先做出小球此时的受力示意图,根据共点力平衡条件求出F; (2)小球向下摆动的时候只有重力做功,所以用机械能守恒定律可以求出最低点的速度, 在最低点根据合力充当向心力,由牛顿第二定律列出向心力方程,可以求出绳子对小球的拉力. 【解析】 (1)受力图如图所示   根据平衡条件小球受到的拉力大小F=mgtanα (2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒 则通过最低点时,小球的速度大小 根据牛顿第二定律   解得轻绳对小球的拉力,方向竖直向上 答:(1)小球受到的拉力为mgtanα     (2)通过最低点时,小球的速度大为                轻绳对小球的拉力为mg(3-2cosα),方向竖直向上.
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考点分析:
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用落体法验证机械能守恒定律的实验中:
①运用公式manfen5.com 满分网对实验条件的要求是在打第一个点时,重锤恰好由静止开始下落,为此,所选择的纸带第1、2点间的距离应接近   
②某同学实验步骤如下:
A.用天平准确测出重锤的质量;
B.把打点计时器架在铁架台上,并接上直流电源;
C.将纸带一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,使重锤靠近打点计时器;
D.先释放重锤,后接通电源;
E.取下纸带,再重复几次;
F.选择纸带,测量纸带上某些点之间的距离;
G.根据测量的结果进行数据计算.
H.你认为他实验步骤中多余的步骤是    ,错误的步骤是    (均填序号).
③在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,以manfen5.com 满分网为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的    就证明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是   
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A.将 M 板向下平移
B.将 M 板水平向左平移远离 N 板
C.将 M 板水平向右平移,但不接触N板
D.在 M、N 之间插入云母板( 相对介电常数 εr>1 )
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A.EA 一定大于EB,φA 一定大于 φB
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C.EA 一定大于EB,φA 不一定大于 φB
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质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为manfen5.com 满分网g,在物体下落h的过程中,下列说法中不正确的是( )
A.物体的动能增加了manfen5.com 满分网mgh
B.物体的机械能减少了manfen5.com 满分网mgh
C.物体克服阻力所做的功为manfen5.com 满分网mgh
D.物体的重力势能减少了mgh
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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