如圖,一個質量為M的人,站在臺秤上,手拿繩子一端,繩子另一端拴一個質量為m的小球,線長為R,讓小球在豎直平面內作圓周運動,且擺球恰能通過圓軌道最高點,不計小球所受空氣阻力。求小球作圓周運動過程中,臺秤示數(shù)的變化范圍。
Mg?0.75mg   (M+6m)g

試題分析:小球運動到最低點時懸線對人的拉力最大,且方向豎直向下,故臺秤示數(shù)最大,小球通過最低點時,據(jù)牛頓第二定律有T?mg= 解得T=6mg
所以臺秤的最大示數(shù)為F=(M+6m)g
當小球處于如圖所示狀態(tài)時,

設其速度為v1,由機械能守恒有
由牛頓第二定律有:T+mgcosθ=
解得懸線拉力     T=3mg(1-cosθ)
其分力Ty=Tcosθ=3mgcosθ-3mgcos2θ
當cosθ=,即θ=60°時,臺秤的最小示數(shù)為Fmin=Mg?Ty=Mg?0.75mg.
練習冊系列答案
相關習題

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在繞地球做勻速圓周運動的飛船上,宇航員可以自由“漂浮”。其原因是宇航員( )
A.不受地球重力的作用
B.受到的地球重力提供向心力
C.受到的地球重力和浮力相抵消
D.受到的地球重力和月球引力相抵消

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于力的說法中正確的是( 。
A.力的大小可以用天平測量
B.只有直接接觸的物體才有力的作用
C.力可以離開物體而單獨存在
D.力是物體對物體的作用

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,半徑為R的3/4圓周軌道固定在豎直平面內,O為圓軌道的圓心,D為圓軌道的最高點,圓軌道內壁光滑,圓軌道右側的水平面BC與圓心等高。質量為m的小球從離B點高度為h處的A點由靜止開始下落,從B點進入圓軌道,小球能通過圓軌道的最高點,并且在最高點對軌道的額壓力不超過3mg,F(xiàn)由物理知識推知,小球下落高度h與圓軌道半徑R及小球經(jīng)過D點時的速度vD之間的關系為。

(1)求高度h應滿足的條件;
(2)通過計算說明小球從D點飛出后能否落在水平面BC上,并求落點與B點水平距離的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾角為的光滑斜面固定在水平面上,水平虛線L下方有垂直于斜面向下的勻強磁場,磁感應強度為B.正方形閉合金屬線框邊長為h,質量為m,電阻為R,放置于L上方一定距離處,保持線框底邊ab與L平行并由靜止釋放,當ab邊到達L時,線框速度為. ab邊到達L下方距離d處時,線框速度也為,以下說法正確的是

A. ab邊剛進入磁場時,電流方向為a→b
B.a(chǎn)b邊剛進入磁場時,線框加速度沿斜面向下
C.線框進入磁場過程中的最小速度小于
D.線框進入磁場過程中產(chǎn)生的熱量為mgdsin

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體靜止在粗糙水平地面上,現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體,經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)関,若將水平拉力的大小改為F2,物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v,對于上述兩個過程,用分別表示拉力F1、F2所做的功,、分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功,則( )
A.,B.-
C.,D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)某中學的部分學生組成了一個課題小組,對海嘯的威力進行了模擬研究,他們設計了如下的模型:如圖甲在水平地面上放置一個質量為m=4kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動,推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示,已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,g=10m/s2,則:

(1)運動過程中物體的最大加速度為多少?
(2)在距出發(fā)點什么位置時物體的速度達到最大?
(3)物體在水平面上運動的最大位移是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個滑雪者,質量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下,山坡傾角,在t=5s的時間內滑下的路程s=60m,g取10m/s2,求:

(1)滑雪者的加速度是多大?
(2)滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空氣阻力).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的左端放著小物塊A,某時刻,B受到水平向右的外力F作用,F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,即F=kt,其中k為已知常數(shù).若物體之間的滑動摩擦力Ff的大小等于最大靜摩擦力,且A、B的質量相等,則下列圖中可以定性地描述物塊A的v-t圖象的是(  )
 

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