精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的小球,用0.4m長的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運動,小球在圓上最高點速度為4m/s.求:(g=10m/s2
(1)小球在圓上最高點時細(xì)線的拉力是多少?
(2)小球運動到圓下最低點時的速度是多少?
分析:(1)當(dāng)小球在最高點速度為4m/s時,重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)線的拉力.
(2)小球從最高點運動到最低點的過程,繩子的拉力不做功,機械能守恒,列式可求解出小球運動到最低點時的速度.
解答:解:(1)當(dāng)小球在最高點速度為4m/s時,重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
mg+T=m
v2
L

解得:T=m(
v2
L
-g)=0.5×(
42
0.4
-10)N=15N.
(2)小球從最高點運動到最低點的過程,繩子的拉力不做功,機械能守恒,則得:
2mgL+
1
2
mv2
=
1
2
mv2

得小球運動到最低點時的速度為:v′=
v2+4gL
=
42+4×10×0.4
m/s=4
2
m/s.
答:(1)小球在圓上最高點時細(xì)線的拉力是15N.
(2)小球運動到圓下最低點時的速度是4
2
m/s.
點評:解決本題的關(guān)鍵知道小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,靠沿半徑方向的合力提供向心力,以及能根據(jù)小球的機械能守恒求解速度.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的小球,用0.4m長的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運動,
(1)當(dāng)小球恰好能通過最高點時的速度為多少?
(2)當(dāng)小球在最高點速度為4m/s時,細(xì)線的拉力是多少?(取g=10m/s2

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止在水平軌道AB的B端,水平軌道與半徑為10m的光滑弧形軌道BC相切.現(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出.已知木塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2.求:
(1)子彈射入木塊與木塊獲得的共同速率;
(2)子彈射入后與木塊在圓弧軌道上升的最大高度;
(3)從木塊返回B點到靜止在水平面上,摩擦阻力的沖量的大小.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的小球,用0.4m長的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運動,g取10m/s2求:
(1)當(dāng)小球在圓上最高點速度為4m/s時,細(xì)線的拉力是多少?
(2)當(dāng)小球在圓下最低點時速度為4m/s時,細(xì)線的拉力是多少?

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