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如图所示,细绳一端固定在O点,另一端悬挂一质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向成30°角且仍使小球A处于静止状态,则对小球施加的最小的力大小为________,方向________.

    与水平成30°斜向右上方.
分析:分析小球的受力情况:重力mg、细绳的拉力T和外力F,根据平衡条件知,T和F的合力与重力等值、反向,作出三个不同T和F的合力,由图判断什么条件下外力F最小,并求出最小值.
解答:解:小球的受力情况是:重力mg、细绳的拉力T和外力F,根据平衡条件知,T和F的合力与重力等值、反向,作出三个不同T和F的合力,如图,
由图看出,当外力F与细绳垂直时,F最小,其最小值为
Fmin=mgsin30°=
此时F的方向为:与水平成30°斜向右上方.
故答案为:mg,与水平成30°斜向右上方.
点评:本题运用图解法处理共点力平衡中极值问题,也可以运用平衡条件得到F与F和水平方向夹角的函数式,再分析其极值.
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,细绳一端固定于O点,另一端竖直悬吊一个3㎏的小球,现用水平恒力F=10N 拉小球,当把小环拉到最高位置时再撤去拉力F,取g=10m/s2
(1)小球的最高位置比小球的最低位置高多少?
(2)撤去F后小球摆到最低位置时细绳的拉力为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,细绳一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向成θ角,以下说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源:2014届广东省高一下学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,细绳一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向成θ角,以下说法正确的是(  )

A.小球受到重力、绳子拉力和向心力的作用  

B.小球所受重力和绳子拉力的合力用来提供向心力  

C.小球受到绳子的拉力就是向心力 

D.小球受到的向心力大小是

 

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科目:高中物理 来源:2013届东山中学高一第二学期中段考试物理试题 题型:选择题

如图所示,细绳一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向成θ角,以下说法正确的是

   A.小球受到重力、绳子拉力和向心力的作用  

B.小球所受重力和绳子拉力的合力用来提供向心力  

 C.小球受到绳子的拉力就是向心力 

D.小球受到的向心力大小是

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,细绳一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向成θ角,以下说法正确的是(  )
A.小球受到重力、绳子拉力和向心力的作用
B.小球所受重力和绳子拉力的合力用来提供向心力
C.小球受到绳子的拉力就是向心力
D.小球受到的向心力大小是mgtanθ
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