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如图甲所示,在悬点O处用长为L的细绳拉着质量为m的小球,在半径为R的光滑球面上静止,已知悬点在球心的正上方,且悬点O离半球面顶部的竖直距离为h,试求半球对小球的支持力和绳对小球的拉力.

答案:略
解析:

以小球为研究对象,受力分析如图乙所示,把重力沿半径方向和细绳方向分解为两个分力,G构成的力三角形跟△OCP相似,由相似三角形对应边成比例有:

求得

N平衡知T平衡,得

由力的三角形与几何三角形相似,在解答一些没有特殊角的力的三角形中极为方便.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).

(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:
为了保证小球在线断后能做平抛运动
为了保证小球在线断后能做平抛运动

(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为
v0=
s
g
2(h-L)
s
g
2(h-L)

(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变.经多次实验,以s2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图乙所示图象,则当θ=60°时,s为
1.0
1.0
m;若悬线长L=1.0m,则悬点O到木板间的距离h为
1.5
1.5
m.

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

如图甲所示,在悬点O处用长为L的细绳拉着质量为m的小球,在半径为R的光滑球面上静止,已知悬点在球心的正上方,且悬点O离半球面顶部的竖直距离为h,试求半球对小球的支持力和绳对小球的拉力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).

(1)电热丝户必须放在悬点正下方的理由是:_______________________________________;

(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度v0为______________;

(3)若其他条件不变的情况下,改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图乙所示图象.则当θ=30°时,s为___________m;若悬线长L=1.0 m,悬点到木板间的距离OO′为_____________m.

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科目:高中物理 来源:2014届高考物理一轮复习必拿分基础训练(29)(解析版) 题型:实验题

利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离

(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是:__________________________________

________________________________________________________________________.

(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,,则小球做平抛运动的初速度为________.

(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离x将随之改变,经多次实验,以为纵坐标、为横坐标,得到如图乙所示图象.则当时,x为________ m;若悬线长,悬点到木板间的距离为________ m.

 

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