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用长为L的细线系一个质量为m的小球（小球可以视为质点），线的一端固定在空间的O点．先将小球拉至图中的P位置，使OP水平，然后无初速释放小球．当小球绕O点转动150°到达Q位置时，
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
用长为L的细线系一个质量为m的小球（小球可以视为质点），线的一端固定在空间的O点．先将小球拉至图中的P位置，使OP水平，然后无初速释放小球．当小球绕O点转动150°到达Q位置时，细线碰到了一个固定的细钉子M，此后小球开始绕M做圆周运动．已知OM的长度是
4L
5
，求：
（1）小球到达O点正下方的S点时细线对小球的拉力F
1
多大？
（2）小球到达Q位置时的速度v
1
多大？
（3）小球通过最高点N时细线对小球的拉力F
2
是多大？
◎ 答案
（1）从P到S的过程根据机械能守恒定律得：
1
2
mv
S
2
=mgL
在S点有：
F
1
-mg=m
v
2
L
解得：F
1
=3mg
（2）碰到钉子时线速度大小不变，从P到Q运用机械能守恒定律得：
1
2
mv
Q
2
=mgLcos60°
解得：v
Q
=
gL
（3）根据机械能守恒定律得：
1
2
m
v
N
2
=
(
4
5
Lcos60°-
1
5
L)mg
又有：
F
2
+mg=m
v
N
2
1
5
L
联立解得：F
2
=mg
答：（1）小球到达O点正下方的S点时细线对小球的拉力F
1
为3mg；
（2）小球到达Q位置时的速度v
1
为
gL
（3）小球通过最高点N时细线对小球的拉力F
2
是mg．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“用长为L的细线系一个质量为m的小球（小球可以视为质点），线的一端固定在空间的O点．先将小球拉至图中的P位置，使OP水平，然后无初速释放小球．当小球绕O点转动150°到达Q位置时，…”主要考查了你对 【向心力】，【匀速圆周运动】，【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/339180.html
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