一輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為 l ，一端固定于 O 點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量為 m 的小球，小球繞 O 點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線所受的最小拉力。

解：當(dāng)小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)的狀況下，它到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線所受的拉力最小。小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為v1，則

mg=①

小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v2，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

+2mgl=②

小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)受到重力和繩的拉力，則

F-mg=③

由①②③解得F=6mg④

由牛頓第三定律得，小球?qū)?xì)線的最小拉力大小為6mg，方向豎直向下。

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)一輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)L=0.5m，一端系一質(zhì)量為m=0.2kg的小球A，另一端套在光滑水平軸O上處于靜止，小球與水平地面接觸，但無(wú)相互作用，在球的左側(cè)固定一個(gè)光滑的斜面，斜面與水平面平滑連接，如圖所示．斜面底端到小球A的水平距離S=1.6m，水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．現(xiàn)有一滑塊B質(zhì)量也為m=0.2kg，放置在斜面上離水平面高為h處自由滑下與小球第一次發(fā)生彈性碰撞后，小球A恰好能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球A都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2．求：
（1）滑塊B與小球A第一次碰后瞬間小球?qū)K子的拉力；
（2）釋放滑塊B的位置離水平面的高度h．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為 l ，一端固定于 O 點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量為 m 的小球，小球繞 O 點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線所受的最小拉力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖14所示，質(zhì)量為M的平板車(chē)右端固定一輕彈簧，彈簧下面小車(chē)表面光滑，小車(chē)左端和彈簧左端之間距離為L(zhǎng)=2m,車(chē)表面粗糙。質(zhì)量為m=1kg的小物塊Q的大小不計(jì)，位于平板車(chē)的左端，系統(tǒng)原來(lái)靜止在光滑水平面地面上。一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R=2.5m，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球（大小不計(jì)）。今將小球拉至懸線與豎直位置成600角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無(wú)能量損失，碰后Q恰好返回木板左端， M：m＝4：1，重力加速度為g。求：

   （1）小物塊到達(dá)最低點(diǎn)與Q碰撞之前瞬間的速度是多大？

（2）平板車(chē)最終速度為多大？

（3）小物塊Q與桌面間的摩擦因數(shù)為多少？

 

圖8
 
 


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科目：高中物理 來(lái)源：2012年四川省瀘州市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

一輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)L=0.5m，一端系一質(zhì)量為m=0.2kg的小球A，另一端套在光滑水平軸O上處于靜止，小球與水平地面接觸，但無(wú)相互作用，在球的左側(cè)固定一個(gè)光滑的斜面，斜面與水平面平滑連接，如圖所示．斜面底端到小球A的水平距離S=1.6m，水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．現(xiàn)有一滑塊B質(zhì)量也為m=0.2kg，放置在斜面上離水平面高為h處自由滑下與小球第一次發(fā)生彈性碰撞后，小球A恰好能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球A都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2．求：
（1）滑塊B與小球A第一次碰后瞬間小球?qū)K子的拉力；
（2）釋放滑塊B的位置離水平面的高度h．

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