如图所示,长度为L的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略).已知重力加速度为g.(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球处于平衡状-物理

题目简介

如图所示,长度为L的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略).已知重力加速度为g.(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球处于平衡状-物理

题目详情

如图所示,长度为L的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略).已知重力加速度为g.
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球处于平衡状态.求力F的大小;
(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球第一次通过最低点时的速度及轻绳对小球的拉力(不计空气阻力).360优课网
题型:问答题难度:中档来源:闸北区一模

答案

(1)根据平衡条件,应满足Tcosα=mg,Tsinα=F,
拉力大小F=mgtanα;
(2)运动中只有重力做功,根据机械能守恒:mgl(1-cosα)=class="stub"1
2
mv2,
则通过最低点时:小球的速度大小v=
2gl(1-cosα)

方向水平向左;
根据牛顿第二定律:T-mg=m
v2
l

绳子对小球的拉力:T=mg+m
v2
l
=mg(3-2cosα),
方向竖直向上.
答:(1)力F的大小为mgtanα.
(2)小球第一次通过最低点时的速度v=
2gl(1-cosα)
,轻绳对小球的拉力mg(3-2cosα).

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