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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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Ⅰ、在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某-点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉像皮条.
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
其中正确的是______.(填入相应的字母)
(2)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向是______
②本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法    B.等效替代法  C.控制变量法  D.建立物理模型法
Ⅱ、在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项必要措施是:
a.______
b.______
c.以下是实验过程中的一小步骤,正确的是______
A.先通电源,再放纸带B.先放纸带,再通电源
d.如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙.则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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