一根長為1m、質量為0.2kg的均勻直尺AB放在水平桌面上，有20cm長的一段伸在桌面之外，今在它的一端用細線懸掛一個質量為0.1kg的小球．現(xiàn)將小球拉起，使懸線與豎直方向成θ角，如圖所示，然后由靜止釋放小球，若小球擺到最低位置時，直尺僅對桌面邊緣有壓力，則θ的角度數(shù)為
90°
90°
．
分析：根據(jù)力矩平衡求出繩子的拉力，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最低點的速度，最后根據(jù)機械能守恒定律求出θ的角度．
解答：解：根據(jù)力矩平衡有：
4
5
mg×
2
5
l=
1
5
mg×
1
10
l+F×
1
5
l
解得F=3N．
在最低點，根據(jù)牛頓第二定律得，F-mg=m
v2
r

小球擺到最低點的過程中機械能守恒，有mgr（1-cosθ）=
1
2
mv2
聯(lián)立兩式解得：θ=90°
故答案為：90°．
點評：解決本題的關鍵掌握力矩平衡，以及能夠熟練運用牛頓第二定律和機械能守恒定律．
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，一根長為1m的輕桿OA，O端用鉸鏈固定，另一端固定著一個質量為1kg的小球A，輕桿靠在一個質量為2kg、高為0.3m物塊上．若物塊與地面摩擦不計，則當物塊向右運動至桿與水平方向夾角為370時，輕桿的角速度為3rad/s，此時物塊的動能為
6.25
6.25
J，小球A重力的功率為
24
24
W．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，現(xiàn)有一根長L=1m的不可伸長的輕繩，其一端固定于O點，另一端系著質量m=0.5kg的小球（可視為質點），將小球提至正上方的A點處，此時繩剛好伸直且無張力．不計空氣阻力，（g取10m/s2），則：
（1）為保證小球能在豎直面內做完整的圓周運動，在A點至少應施加給小球多大的水平速度？
（2）若小球以速度v1=4m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多少？
（3）若小球以速度v2=1m/s水平拋出的瞬間，繩中若有張力，求其大��？若無張力，試求繩子再次伸直時所經(jīng)歷的時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一根長為1m、質量為0.2kg的均勻直尺AB放在水平桌面上，有20cm長的一段伸在桌面之外，今在它的一端用細線懸掛一個質量為0.1kg的小球．現(xiàn)將小球拉起，使懸線與豎直方向成θ角，如圖所示，然后由靜止釋放小球，若小球擺到最低位置時，直尺僅對桌面邊緣有壓力，則θ的角度數(shù)為______．
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科目：高中物理 來源：《第5章 曲線運動》2011年單元測試卷（句容實驗中學）（解析版） 題型：填空題

一根長為1m、質量為0.2kg的均勻直尺AB放在水平桌面上，有20cm長的一段伸在桌面之外，今在它的一端用細線懸掛一個質量為0.1kg的小球．現(xiàn)將小球拉起，使懸線與豎直方向成θ角，如圖所示，然后由靜止釋放小球，若小球擺到最低位置時，直尺僅對桌面邊緣有壓力，則θ的角度數(shù)為    ．

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