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长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示
(1)求拉力F的大小;
(2)撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时的速度为多大?绳子拉力为多少?
(1)小球处于静止状态,合外力为零,对其进行受力分析,
如图所示:F=mgtanθ.
(2)根据机械能守恒定律:mgl(1-cosθ)=
1
2
mv2

v=
2gl(1-cosθ)

拉力与重力的合力提供向心力:T-mg=m
v2
l

则T=3mg-2mgcosθ.
答:(1)拉力F的大小为mgtanθ.
(2)小球从静止开始运动到最低点时的速度为
2gl(1-cosθ)
,绳子的拉力为3mg-2mgcosθ.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动.用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在圆弧形墙壁上的C点.当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角不变),OC绳所受拉力大小变化情况(  )
A.先减小后增大B.先增大后减小
C.逐渐减小D.逐渐增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,倾角为θ的斜面上固定有一垂直斜面的挡板,重力为G的光滑小球静止时,挡板对球的弹力大小为FN1,斜面对球的弹力大小为FN2,则(  )
A.FN1=GsinθB.FN1=GtanθC.FN2=GsinθD.FN2=
G
cosθ

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是(  )
A.斜面对物体作用力的方向竖直向上
B.重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力
C.物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力
D.重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,质量为4kg的均匀杆对称地用两根等长的轻绳悬挂于天花板上A、B两点,绳子与天花板的夹角都为θ=53°,则每根绳子的拉力大小为______N,若不改变其他条件,要使每根绳子所受拉力减小些,应将AB间距离______(填“增大”或“减小”)些.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向右推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和推力为F的大小分别为(  )
A.l+
mg
2k
2
3
3
mg
B.l-
mg
2k
2
3
3
mg
C.l+
mg
2k
,2
3
mg
D.l-
mg
2k
,2
3
mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

重500N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力为210N,木箱从原地移动后只要施加200N的水平推力,就可使木箱做匀速直线运动.那么,
(1)要使木箱从静止开始移动至少要施加多大的水平力?
(2)木箱与地面间的动摩擦因数有多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,物体A靠在竖直的墙面C上,在竖直向上的力F作用下,A、B物体均保持静止,则物体A受力分析示意图正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图装置中,绳子与滑轮的质量不计,摩擦不计,两个物体的质量分别为m1和m2,动滑轮两边的绳子与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2,装置处于静止状态,则(  )
A.m2可以小于m1B.m2必定大于m1/2
C.m2必定要等于m1/2D.θ1与θ2必定相等

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