分析 (1)小球从A运动到O点的过程中,根据机械能守恒定律求出O点速度,在O点,根据牛顿第二定律求出绳子拉力;
(2)当小球回到A点时,如果沿切线方向给小球一个瞬时速度,根据机械能守恒定律求出O点速度,在O点,根据牛顿第二定律求出绳子的最大拉力.
解答 解:(1)设小球运动到最低点O位置时的速度为v1,则根据机械能守恒定律,有:
$mgL(1-cosθ)=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}$
解得:
${v}_{1}=\sqrt{2gL(1-cosθ)}$
在O点,根据牛顿第二定律得:
T-mg=m$\frac{{{v}_{1}}^{2}}{L}$
解得:T=3mg-2mgcosθ
(2)设小球运动到最低点O位置时的速度为v2,则根据机械能守恒定律,有:
$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}+mgL(1-cosθ)=\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}$
在O点,根据牛顿第二定律得:
T′-mg=m$\frac{{{v}_{2}}^{2}}{L}$
解得:T′=$m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{L}+mg(3-2cosθ)$
答:(1)小球运动到最低点O位置时速度为$\sqrt{2gL(1-cosθ)}$,此时线受到的拉力为3mg-2mgcosθ;
(2)线能承受的最大拉力为$m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{L}+mg(3-2cosθ)$.
点评 本题关键是明确小球的运动规律,然后结合机械能守恒定律、牛顿第二定律列式后联立求解,难度适中.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 单色光a为红光,单色光b为紫光 | B. | 单色光a、b射出玻璃时不平行 | ||
C. | 单色光a的频率较低 | D. | 单色光a在玻璃中传播速度较小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在水中a光的速度与b光的速度一样大 | |
B. | a、b两束光相比较,在真空中a光的波长较长 | |
C. | 若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,从水面上方观察,a光先消失 | |
D. | 用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验,a光干涉相邻条纹间距大于b光干涉相邻条纹间距 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | b弹始终在a弹的正上方 | B. | b弹相对a弹竖直向上运动 | ||
C. | b弹相对a弹做匀速运动 | D. | b弹相对a弹做加速运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置 | |
B. | 将电流表的接线端M、N分别连接O1,a位置 | |
C. | 将电流表的接线端M、N分别连接O1,O2位置 | |
D. | 将电流表的接线端M,N分别连接c,d位置 |
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