質(zhì)量為m的小球由長為L的細線系住,細線的另一端固定在 A點,AB是過A的豎直線,且AB=L,E為AB的中點,過E作水平線 EF,在EF上某一位置釘一小釘D,如圖所示.現(xiàn)將小球懸線拉至水平,然后由靜止釋放,不計線與釘碰撞時的機械能損失.

(1)若釘子在E點位置,則小球經(jīng)過B點前后瞬間,繩子拉力分別為多少?

(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求釘子D的位置離E點的距離x.

(3)保持小釘D的位置不變,讓小球從圖示的P點靜止釋放,當小球運動到最低點時,若細線剛好達到最大張力而斷開,最后小球運動的軌跡經(jīng)過B點.試求細線能承受的最大張力T.

解:

(1)mgl=mv

 T1-mg=m                   T2-mg=m

 ∴T1=3mg                        T2=5mg

   (2)小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,在最高點時有速度v1,此時做圓周運動的半徑為r,

則mg(-r)= mv12            且mg=m 

    由幾何關(guān)系:X2=(L-r)2-()2 

    由以上三式可得:r= L/3            x=L

   (3)小球做圓周運動到達最低點時,速度設(shè)為v2   

T-mg=m      以后小球做平拋運動過B點,在水平方向有x=v2t

在豎直方向有:L/2-r=gt2      由④⑤⑥⑦⑧式可得T=mg

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?南通二模)質(zhì)量為m的小球由長為L的細線系住,細線的另一端固定在 A點,AB是過A的豎直線,且AB=L,E為AB的中點,過E作水平線 EF,在EF上某一位置釘一小釘D,如圖所示.現(xiàn)將小球懸線拉至水平,然后由靜止釋放,不計線與釘碰撞時的機械能損失.
(1)若釘子在E點位置,則小球經(jīng)過B點前后瞬間,繩子拉力分別為多少?
(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求釘子D的位置離E點的距離x.
(3)保持小釘D的位置不變,讓小球從圖示的P點靜止釋放,當小球運動到最低點時,若細線剛好達到最大張力而斷開,最后小球運動的軌跡經(jīng)過B點.試求細線能承受的最大張力T.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球由兩根細繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上的A、B兩處,AB間距為L,A處繩長為
2
L,B處繩長為L,兩根繩能承受的最大拉力均為2mg,轉(zhuǎn)軸帶動小球轉(zhuǎn)動.則:
(1)當B處繩子剛好被拉直時,小球的線速度v多大?
(2)為不拉斷細繩,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的最大角速度ω多大?
(3)若先剪斷B處繩子,讓轉(zhuǎn)軸帶動小球轉(zhuǎn)動,使繩子與轉(zhuǎn)軸的夾角從45°開始,直至小球能在最高位置作勻速圓周運動,則在這一過程中,小球克服重力做的功是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球由兩根細繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上的A、B兩處,AB間距為L,A處繩長為
2
L,B處繩長為L,兩根繩能承受的最大拉力均為2mg,轉(zhuǎn)軸帶動小球轉(zhuǎn)動.則:
(1)當B處繩子剛好被拉直時,小球的線速度v多大?
(2)為不拉斷細繩,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的最大角速度ω多大?

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