如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，懸點(diǎn)為O點(diǎn)，把小球拉至A點(diǎn)，使懸線與水平方向成30°角，然后松手，問(wèn)：小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)，懸線中的張力為多大？
在A點(diǎn)松手后，繩子為松弛狀態(tài)，所以小球在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球落到A點(diǎn)的正下方C點(diǎn)，OC=L時(shí)繩又被拉緊，此時(shí)由于繩子的沖量作用，使小球沿繩方向的速度分量υ2減小為0，小球?qū)⒁訪為半徑、υ1為初速度從C開(kāi)始做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖．因此，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中有機(jī)械能損失，機(jī)械能不守恒．當(dāng)小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒．本題應(yīng)先求出小球在C點(diǎn)時(shí)的切向速度υ1，再對(duì)CB段運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求出υ，最后求繩中張力T．
小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落高度為L(zhǎng)，則：υC=
2gL
．
其切向分量為：υ1=υCcos30°=
6gL
2

小球從C點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律有：
mgL（1-sin30°）=
1
2
m
υ2B
-
1
2
m
υ21

將υ1代入解得：υB2=
5
2
gL
對(duì)B點(diǎn)由向心力公式得：T-mg=m
υ2B
L

解得：T=mg+m
υ2B
L
=
7
2
mg．
答：懸線中的張力為
7mg
2
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是（　�。�
A．
物體A將彈簧壓縮的過(guò)程中，A機(jī)械能守恒
B．
A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機(jī)械能守恒
C．
不計(jì)任何阻力時(shí)A加速下落，B加速上升過(guò)程中，A、B機(jī)械能守恒
D．
小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的小球沿光滑的斜面AB下滑，然后可以無(wú)能量損失地進(jìn)入光滑的圓形軌道BCD，小球從A點(diǎn)開(kāi)始由靜止下滑，已知AC之間的豎直高度為h，圓軌道的半徑為R，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　�。�
A．若h=2R，則小球剛好能到達(dá)D點(diǎn)
B．小球從C點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．若小球恰好能通過(guò)D點(diǎn)，則小球到達(dá)C點(diǎn)的速率為
5gR
D．若小球到達(dá)D點(diǎn)的速率為
2gR
，小球?qū)點(diǎn)的壓力為2mg

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

質(zhì)量為25㎏的小孩坐在秋千上，小孩離拴繩子的棟梁2.5m．如果秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)，繩子與豎直方向的夾角是60°，當(dāng)秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2），求：
（1）小孩的速度為多大？
（2）秋千板對(duì)小孩的壓力是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)．一質(zhì)量為m、帶電量為q（q＞0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸后粘在一起不分離且無(wú)沒(méi)有機(jī)械能損失，物體剛好返回到S0段中點(diǎn)，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g．則（　　）
A．滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間為t1=
2ms0
qE+mgsinθ
B．滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能等于（mgsinθ+qE）[（mgsinθ/k）+s0]
C．彈簧的最大彈性勢(shì)能為（mgsinθ+qE）s0
D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能和電勢(shì)能始終總和變小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，p1，p2為一水平面，其上方緊貼放置一對(duì)豎直正對(duì)的帶電金屬板M、N，其下方緊貼放置一內(nèi)壁光滑的絕緣軌道ADC，絕緣軌道ADC位于豎直平面內(nèi)，右端A恰在兩板的正中央處，N板上開(kāi)有小孔B，孔B到水面P1，P2的距離為絕緣軌道直徑的
2
3
倍．設(shè)僅在M、N兩板之間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)在左端C的正上方某一位置，將一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球靜止釋放，經(jīng)過(guò)絕緣軌道CDA后從A端豎直向上射入兩板間，小球能從B孔水平射出，并恰好落到c端．整個(gè)過(guò)程中，小球的電荷量不變，孔B的大小及小球的直徑均可忽略，重力加速度為g．求：
（1）板間電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（2）小球運(yùn)動(dòng)到絕緣軌道最低點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖為翻滾過(guò)山車的模型．弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從離地面豎直高度為H的弧形軌道A端靜止?jié)L下，小球進(jìn)入軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只要H大于一定值，小球就可以順利通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)A．如果小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，不考慮摩擦等阻力，下列關(guān)系式正確的是（　�。�
A．mgh=
1
2
mv2		B．mg2R=
1
2
mv2
C．mgH=
1
2
mv2		D．mgH=
1
2
mv2+mg2R

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，木塊B與水平面的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象（系統(tǒng)），此系統(tǒng)在從子彈射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中，則（　�。�
A．子彈和木塊機(jī)械能守恒
B．子彈和木塊機(jī)械能不守恒
C．子彈、木塊和彈簧機(jī)械能不守恒
D．子彈、木塊和彈簧機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，位于豎直平面上的
1
4
圓弧形光滑軌道，半徑為R=0.2m，OB沿豎直方向，圓弧軌道上端A距地面高度為H=0.4m，質(zhì)量為m=2kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，最后落在地面上的C點(diǎn)處．不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度為多大？
（2）小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力多大？
（3）小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為多大？

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同步練習(xí)冊(cè)答案