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?shù)氐闹亓铀俣葹?sub>．試求：

（1）在環(huán)被擋住而立即停止時繩對小球的拉力大��；

（2）在以后的運動過程中，球的第一次碰撞點離墻角B點的距離是多少？

解：（1）在環(huán)被擋住而立即停止后小球立即以速率繞A點做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動的向心力公式有：．．．．．．．．．．．．．3分

解得繩對小球的拉力大小為：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3分

（2）根據(jù)上面的計算可知，在環(huán)被A擋住的瞬間繩恰好斷裂，此后小球做平拋運動．

假設小球直接落到地面上，則：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2分

球的水平位移：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2分

所以小球先與右邊的墻壁碰撞后再落到地面上．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1分

設球平拋運動到右墻的時間為t′，則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2分

小球下落的高度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2分

所以球的第一次碰撞點距B的距離為：．．．．．．．．．．．．．．．1分

練習冊系列答案
相關習題

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?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？

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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，這樣就構成了個圓錐擺，設細繩與豎直方向的夾角為θ．下列說法中正確的是（　�。�

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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，小球將在豎直平面內(nèi)擺動，不計空氣阻力．求：
（1）小球通過O點正下方時，小球對繩的拉力．
（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．

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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，當細線碰到釘子后的瞬間（細繩沒有斷），下列說法正確的是（　�。�

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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，當擺到O點正下方時，繩被小釘擋住．當釘子分別處于圖中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（　�。�

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