如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定于O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方
L2
處釘一鐵釘P,把懸線拉到水平方向由靜止釋放后,當(dāng)懸線碰到釘子的瞬間,懸線對(duì)小球的拉力為
5mg
5mg
分析:小球在下擺過程中,受到線的拉力與小球的重力,由于拉力始終與速度方向相垂直,所以它對(duì)小球不做功,只有重力在做功.當(dāng)碰到釘子瞬間,速度大小不變,根據(jù)向心力公式列式即可求解.
解答:解:小球擺下后由機(jī)械能守恒可得:mgL=
1
2
mv2,
解得:v=
2gL

當(dāng)懸線碰到釘子的瞬間,小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度不變,
在最低點(diǎn)由牛頓第二定律有:F-mg=m
v2
r

得:F=mg+m
v2
r
=mg+
2mgL
L
2
=5mg
故答案為:5mg
點(diǎn)評(píng):本題中要注意細(xì)繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的變化,再由向心力公式分析繩子上的拉力變化.小球擺到最低點(diǎn)雖與釘子相碰,但沒有能量的損失,所以小球速度不變.
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如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的人站在臺(tái)秤上,用跨過定滑輪的繩子,將質(zhì)量為m的物體自高處放下,當(dāng)物體以a加速下降(a<g)時(shí),臺(tái)秤的讀數(shù)為( 。

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①物體滑至軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大;
②物體沿軌道下滑過程中克服摩擦力做了多少功;
③物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?

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(2007?湖北模擬)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小球被AO、BO兩根細(xì)繩系住,BO繩為水平狀態(tài),AO繩與豎直方向的夾角為θ,此時(shí)AO繩對(duì)小球的拉力大小為T1.燒斷BO繩后,小球擺動(dòng),當(dāng)小球再次擺回到圖中位置時(shí)AO繩對(duì)小球的拉力大小為T2.求:
(1)T1與T2的比值.
(2)燒斷BO繩后,小球通過最低點(diǎn)時(shí),AO繩對(duì)小球的拉力大小T3

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì)),以初速度v由狹縫S1,垂直進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.
(1)為了使此粒子不改變方向從狹縫S2穿出,則必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域加入勻強(qiáng)磁場(chǎng),求勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1的大小和方向.
(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進(jìn)入一個(gè)矩形區(qū)域,該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,若射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間的距離為L(zhǎng),求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大。

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