现有一根不可伸长的轻质细绳,绳长L=1m。绳的一端固定于O点,另一端系着质量m=2kg的可看着质点的小球,将小球拉到O点正上方的A点处静止,此时绳子刚好伸直且无张力。不计小球

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

现有一根不可伸长的轻质细绳,绳长L=1m。绳的一端固定于O点,另一端系着质量m=2kg的可看着质点的小球,将小球拉到O点正上方的A点处静止,此时绳子刚好伸直且无张力。不计小球在运动中所受的阻力,重力加速度g取10m/s2。则:
⑴ 使小球刚好能在竖直平面能做完整的圆周运动,则在A点对小球做多少J的功?
⑵ 求在⑴的条件下,小球运动到最低点时绳对它的拉力大小。
⑶ 若小球从A点以V1=1m/s的水平速度抛出,在抛出的瞬间绳子对小球是否有拉力?如有拉力计算其大小;如没有拉力,求绳子对小球再次有拉力所经历的时间。

◎ 答案

⑵F1=120N⑶t=0.6s

◎ 解析

⑴ 小球刚能做完整的圆周运动,在A点的速度V0

由向心力公式: 得 (2分)
故对小球做功                 (2分)
⑵ 小球由A点运动到最低点速度V,由机械能守恒定律得
              (2分)
由向心力公式:         (2分)
解得绳对球的拉力:F1=120N             (1分)
⑶因为V1< V0故绳子处于松弛状态 (1分)
由平抛运动关系式知
             (2分)
由几何关系知:  (2分)
解得:t=0.6s     (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“现有一根不可伸长的轻质细绳,绳长L=1m。绳的一端固定于O点,另一端系着质量m=2kg的可看着质点的小球,将小球拉到O点正上方的A点处静止,此时绳子刚好伸直且无张力。不计小球…”主要考查了你对  【功能关系】  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。

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