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如图所示,长l=1.6m的细线一端固定在O点,另一端栓着一质量m=0.1kg的摆...

如图所示,长l=1.6m的细线一端固定在O点,另一端栓着一质量m=0.1kg的摆球.让摆球由A位置静止下摆,已知OA与竖直方向OBC的夹角为60求:
(1)摆球摆到最低点B位置时线的拉力,
(2)若悬点O到地面的竖直高度为H=6.6m,球摆到B点时细线刚好被拉断,则摆球落地时的速度大小以及落地点D到C点的距离(g=10m/s2

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(1)摆球由A位置摆到最低点B位置的过程中,只有重力对摆球做功,其机械能守恒.由机械能守恒定律求出摆球摆到最低点B位置时的速度.摆球经过B位置时由重力和细线的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律求解细线的拉力. (2)球摆到B点时细线被拉断后,摆球做平抛运动,平抛运动的高度为h=H-l=5m,再机械能守恒求出小球落地时的速度大小.运用运动的分解方法求出平抛运动的水平距离DC. 【解析】 (1)摆球由A位置摆到最低点B位置的过程中,由机械能守恒定律得       mgl(1-cos60°)= 得到摆球到最低点B位置时的速度v== 摆球经过B位置时,根据牛顿第二定律得,T-mg=m 得到  T=mg+m=2mg=2N (2)球摆到B点时细线被拉断后,摆球做平抛运动,平抛运动的高度为h=H-l=5m,由机械能守恒定律得      mgh+= 得到摆球落地时的速度大小V== 代入解得  V=2≈10.8m/s 将平抛运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动,竖直方向做自由落体运动,则有    h= 水平方向做匀速直线运动,则DC间距离x=vt=v 代入解得x=4m 答: (1)摆球摆到最低点B位置时线的拉力是2N; (2)摆球落地时的速度大小是10.8m/s,落地点D到C点的距离是4m.
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考点分析:
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(1)物块在水平面能滑行的距离;
(2)物块克服摩擦力所做的功.(g取10m/s2

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(5)实验的结论是______
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C.物体的动能增加2mgh
D.物体的机械能增加2mgh
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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