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如图1所示,摆球的质量为m,从偏离水平方向300的位置由静止释放,设绳子为理想轻绳,求小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多大?
解:设悬线长为,小球被释放后,先做自由落体运动,直到下落高度为,处于松弛状态的细绳被拉直为止。这时,小球的速度竖直向下,大小为。当绳被拉直时,在绳的冲力作用下,速度v的法向分量vn减为零(由于绳为理想轻绳,在瞬间产生的极大拉力能使球的法向速度减小为零,相应的动能转化为绳的内能);小球以切向分v1=vsin300开始做变速圆周运动到最低点,此过程中机械能守恒,有

在最低点A,根据牛顿第二定律,有
所以,绳的拉力
【标签】力学中的机械能守恒定律
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径,如图所示的读数是   ▲     mm。 

(2)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.

(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
①         ▲            ;②         ▲           .
(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为vE =   ▲     ;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=   ▲     m/s2.
(3)若当地的重力加速度值为9.8m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是  

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

今年春天,我国西南地区遭遇百年不遇的特大干旱,在抗旱救灾的队伍中,我们的子弟兵战士翻山越岭为广大灾区人民送去“生命之水”,军民一心同自然灾害进行斗争。战士们通过山谷的一种方法可以简化为下面的情境:将一根长为2d、不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面,如图所示。战士甲用力拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直。然后战士甲将滑轮从静止释放。不计绳与滑轮的质量,忽略一切摩擦及空气阻力的影响,求:战士乙滑动过程中的最大速度Vm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的 金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道APC和BQD,倾斜直轨 CD长为L=6m,AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩 擦因数为=,其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上,从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向左运动。已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8(取g=10m/s2)          
求:( 1) 滑环第一次通过圆O2的最低点F处  
时对轨道的压力;
(2)滑环在克服摩擦力做功过程中所经过 
的总路程;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为RC点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ。现有质量为m的物块从D点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;
(2)物块在斜面上运动离B点的最远距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.45m的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求

(1)A经过Q点时速度的大小v0
(2)碰撞过程中系统(AB)损失的机械能ΔE.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,弹簧一端固定在O点,另一端系一小球。现将小球置于A位置,此时弹簧水平且为原长状态。将球由静止释放,在运动到最低点B的过程中。下列说法正确的是(          )
A.小球机械能守恒
B.小球机械能逐渐减小
C.小球减小的重力势能等于增加的动能
D.弹簧弹力对小球不做功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在下列情况中,物体的机械能守恒的是(不计空气阻力)
A.推出的铅球在空中运动的过程中
B.沿着光滑斜面匀加速下滑的物体
C.被起重机匀速吊起的物体
D.细绳的一端系一小球,绳的另一端固定,使小球在竖直平面内做圆周运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的小球,从桌面竖直向上抛出,桌面离地高为h.小球能到达的离地面高度为H,若以地面为零势能参考平面,不计空气气阻力。则小球上升到最高点时的机械能为( )
A、mgH    B.mgh     C mg(H+h)    D mg(H-h)

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