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一根长为1m、质量为0.2kg的均匀直尺AB放在水平桌面上,有20cm长的一段伸在桌面之外,今在它的一端用细线悬挂一个质量为0.1kg的小球.现将小球拉起,使悬线与竖直方向成θ角,如图所示,然后由静止释放小球,若小球摆到最低位置时,直尺仅对桌面边缘有压力,则θ的角度数为   
【答案】分析:根据力矩平衡求出绳子的拉力,再根据牛顿第二定律求出小球在最低点的速度,最后根据机械能守恒定律求出θ的角度.
解答:解:根据力矩平衡有:
解得F=3N.
在最低点,根据牛顿第二定律得,
小球摆到最低点的过程中机械能守恒,有mgr(1-cosθ)=
联立两式解得:θ=90°
故答案为:90°.
点评:解决本题的关键掌握力矩平衡,以及能够熟练运用牛顿第二定律和机械能守恒定律.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一根长为1m的轻杆OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个质量为1kg的小球A,轻杆靠在一个质量为2kg、高为0.3m物块上.若物块与地面摩擦不计,则当物块向右运动至杆与水平方向夹角为370时,轻杆的角速度为3rad/s,此时物块的动能为
6.25
6.25
J,小球A重力的功率为
24
24
W.(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,现有一根长L=1m的不可伸长的轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力.不计空气阻力,(g取10m/s2),则:
(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?
(2)若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?
(3)若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间?

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科目:高中物理 来源: 题型:

一根长为1m、质量为0.2kg的均匀直尺AB放在水平桌面上,有20cm长的一段伸在桌面之外,今在它的一端用细线悬挂一个质量为0.1kg的小球.现将小球拉起,使悬线与竖直方向成θ角,如图所示,然后由静止释放小球,若小球摆到最低位置时,直尺仅对桌面边缘有压力,则θ的角度数为
90°
90°

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一根长为1m、质量为0.2kg的均匀直尺AB放在水平桌面上,有20cm长的一段伸在桌面之外,今在它的一端用细线悬挂一个质量为0.1kg的小球.现将小球拉起,使悬线与竖直方向成θ角,如图所示,然后由静止释放小球,若小球摆到最低位置时,直尺仅对桌面边缘有压力,则θ的角度数为______.
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