如圖所示，長為L的細繩一端與一質(zhì)量為m的小球（可看成質(zhì)點）相連，可繞過O點的水平轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動．在最低點a處給一個初速度，使小球恰好能通過最高點完成完整的圓周運動，求：
（1）小球過b點時的速度大�。�
（2）初速度v0的大��；
（3）最低點處繩中的拉力大�。�
分析：（1）小球恰好能通過最高點完成完整的圓周運動，知在最高點靠重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出小球過b點時的速度．
（2）根據(jù)機械能守恒定律求出小球初速度的大�。�
（3）在最低點，靠重力和拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出最低點處繩中的拉力大小．
解答：解：（1）小球在最高點：mg=m
vb2
L

vb=
gL

（2）從a點到最高點b的過程中，由機械能轉(zhuǎn)化和守恒定律得：
1
2
mv02=2mgL+
1
2
mvb2
v0=
5gL

（3）最低點處繩中的拉力大小為F
F+mg=m
v02
L

F=6mg 
答：（1）小球過b點時的速度大小為
gL
．
（2）初速度v0的大小為
5gL
．
（3）最低點處繩中的拉力大小為6mg．
點評：本題考查牛頓第二定律和機械能守恒定律的綜合運用，知道圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長為L的細繩上端系一質(zhì)量不計的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細線的下端吊一個質(zhì)量為m的鐵球（可視作質(zhì)點），球離地的高度h=L，當(dāng)繩受到大小為3mg的拉力時就會斷裂，現(xiàn)讓環(huán)與球一起以v=
2gL
的速度向右運動，在A處環(huán)被擋住而立即停止，A離右墻的水平距離也為L．不計空氣阻力，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：
（1）試通過計算分析環(huán)在被擋住停止運動后繩子是否會斷？
（2）在以后的運動過程中，球第一次的碰撞點離墻角B點的距離是多少？
（3）若球在碰撞過程中無能量損失，則球第二次的碰撞點離墻角B點的距離又是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長為L的細繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球．給小球一個合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這樣就構(gòu)成了個圓錐擺，設(shè)細繩與豎直方向的夾角為θ．下列說法中正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長為L的細繩，一端系有一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點，細繩能夠承受的最大拉力為9mg．現(xiàn)將小球拉至細繩呈水平位置，然后由靜止釋放，小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)擺動，不計空氣阻力．求：
（1）小球通過O點正下方時，小球?qū)K的拉力．
（2）如果在豎直平面內(nèi)直線OA（OA與豎直方向的夾角為θ）上某一點O′釘一個小釘，為使小球可繞O′點在豎茸水平面內(nèi)做完整圓周運動，且細繩不致被拉斷，OO′的長度d所允許的范圍．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?杭州模擬）如圖所示，長為L的細繩一端固定在O點，另一端拴住一個小球，在O點的正下方與O點相距2L/3的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A；把球拉起使細繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細線碰到釘子后的瞬間（細繩沒有斷），下列說法正確的是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長為L的細繩，一端系著一只小球，另一端懸于O點，將小球由圖示位置由靜止釋放，當(dāng)擺到O點正下方時，繩被小釘擋�。�(dāng)釘子分別處于圖中A、B、C三個不同位置時，小球繼續(xù)擺的最大高度分別為h1、h2、h3，則（　�。�

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案