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精英家教网如图,把一个质量为m=0.05kg的小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为L,最大偏角为60°,重力加速度为g,求小球运动到最低点O时对细线的拉力.
分析:小球在摆动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出小球运动到最低位置时的速度大小.在最低点,小球靠重力和拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细线的拉力大小.
解答:解:由偏角θ为60°释放小球到最低点时,竖直的高度差是:
  h=l(1-cos60°)=L×(1-0.5)m=0.5L(m)
此过程,根据机械能守恒定律知:mgh=
1
2
mv2

所以有:v=
2gh
=
2g×0.5L
m/s=
gL
m/s
在最低点O,合外力提供向心力,有:F=F
则得:F-mg=
mv2
L

解得:F=mg+
mgL
L
=2mg=2×0.05×10N=1N
答:小球运动到最低点O时对细线的拉力为1N.
点评:本题综合考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律,难度不大,需加强这方面的训练,基础题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2004?青岛一模)把一个质量为 m=0.2 0kg的小球放在高度为 h=5.0m的直杆的顶端,如图所示,一颗质量为m′=0.01kg的子弹以速度  v0=500m/s沿水平方向击穿小球,小球落地点与杆的水平距离S=20m.
求:(1)子弹落地点距杆的水平距离S′;
(2)子弹击穿小球过程中系统损失的机械能.

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(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力.

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(2010?海淀区模拟)如图所示,质量为m的小球用长为L的悬线固定于O点,在O点正下方O′处钉一个钉子,把悬线拉直与竖直方向成一定角度,由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,则(  )

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(10分)如图,把一个质量为m的小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为L,最大偏角为θ,重力加速度为g,求小球运动到最低点O时对细线的拉力。

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