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长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使...

长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示
(1)求拉力F的大小;
(2)撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时的速度为多大?绳子拉力为多少?

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(1)小球受重力、绳子的拉力和水平力作用处于静止,根据共点力平衡,运用合成法求出拉力F的大小. (2)根据机械能守恒定律求出小球运动到最低点的速度,再根据牛顿第二定律求出绳子的拉力大小. 【解析】 (1)小球处于静止状态,合外力为零,对其进行受力分析, 如图所示:F=mgtanθ. (2)根据机械能守恒定律: v= 拉力与重力的合力提供向心力:T-mg=, 则T=3mg-2mgcosθ. 答:(1)拉力F的大小为mgtanθ. (2)小球从静止开始运动到最低点时的速度为,绳子的拉力为3mg-2mgcosθ.
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考点分析:
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(1)为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表.以下探究方案符合控制变量法的是   
序号抛出点的高度(m)水平初速度(m/s)水平射程(m)
10.202.00.40
20.203.00.60
30.452.00.60
40.454.01.20
50.802.00.80
60.806.02.40
A.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
C.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
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(2)三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
a.甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把球沿水平方向弹出,同时球被松开,自由下落,观察到两球同时落地.改变小锤打击的力度,即改变球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明   
b.乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、O在轨道出口处的水平初速度V相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度V同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象是P、Q两球相碰.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明   
c.丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为1.25cm,则该小球平抛的初速度大小为    m/s.(计算结果保留二位有效数字) 查看答案
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如图所示,一个大小为5N,与水平方向夹角37°的拉力F作用在小车上,小车沿水平方向向右运动.运动过程中,小车受到的阻力大小为3N,方向水平向左.小车向右运动的距离为2m的过程中,小车受到的各个力都没有发生变化.求在此过程中:拉力F对小车做的功(取cos37°=0.8)为    .小车克服阻力做的功为   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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