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如图所示,长为L=1.00m的非弹性轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m=1.00kg的小球,将小球从O点正下方d=0.40m处,以水平初速度v0向右抛出,经一定时间绳被拉直.已知绳刚被拉直时,绳与竖直方向成53°角,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2.求:

(1)小球水平抛出的初速度v0的大小?

(2)小球摆到最低点时绳对小球的拉力大小?

(1)v0=Lsinθ/t=4m/s 

(2)T=18.64N 


解析:

(1)当绳被拉直时,小球下降的高度                 

          h=Lcosθ-d=0.2m  (2分)

   又h=gt2/2  (2分)

   解得t=0.2s   (2分)

   所以v0=Lsinθ/t=4m/s  (2分)

 


(2)当绳被拉直前瞬间,小球竖直方向上的速度 vy=gt=2m/s  (2分)

绳被拉直后球沿绳方向的速度立即为零,沿垂直于绳方向的速度为

vt= v0cos53??- vysin53??=0.8m/s,垂直于绳向上.(2分)

此后的摆动到最低点过程中小球机械能守恒:

  (3分)

在最低点时有:  (2分)

    代入数据可解得:T=18.64N  (2分)

【命题主旨】考查力学问题综合应用.

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,长为L=1.00m的非弹性轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m=1.00kg的小球,将小球从O点正下方d=0.40m处,以水平初速度v0向右抛出,经一定时间绳被拉直.已知绳刚被拉直时,绳与竖直方向成53°角,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小球水平抛出的初速度v0的大小.
(2)小球摆到最低点时绳对小球的拉力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为l=1.25m,质量为M=8kg的平板车静止在光滑水平面上,车的左端放一质量为m=2kg的小木块,它与车面间的动摩擦因数μ=0.2,今以水平恒力F=10N拖木块在车上滑行,物体最终从车的右端滑落,木块在车上滑动过程中,问:

   (1)拉力对木块做了多少功?

   (2)摩擦产生了多少热?(g=10m/s2

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(1)小球水平抛出的初速度v0的大小。

(2)小球摆到最低点时绳对小球的拉力大小。

(3)小球能否到达最高点?若能求出小球到达最高点的速度;若不能,请写出判断的依据

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   (1)拉力对木块做了多少功?

   (2)摩擦产生了多少热?(g=10m/s2

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