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如图所示,圆锥摆的摆长l=50cm,摆角a=37°.试求:
(1)小球的线速度υ;
(2)如小球在运动中,细绳突然断开,小球将落向地面,已知悬点O离地面的高为1.2m,则小球落地点到悬点O的水平距离多大?
(1)小球做匀速圆周运动,合力指向圆心,对小球受力分析,受重力和拉力,如图所示;

根据平行四边形定则,有:F=mgtan37°;
解得:F=0.75mg;
合力提供向心力,故:
F=m
v2
R

解得:v=
FR
m
=
0.75m×10×0.3
m
m/s=1.5m/s;
(2)细绳突然断开,小球沿着圆弧切线飞出做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有:
h=
1
2
gt2
x=vt
解得
x=v
2h
g
=1.5×
2×1.2
10
=1.5
0.24
m;
故小球落地点到悬点O的水平距离为:S=
R2+x2
=
0.32+1.52×0.24
≈0.67m;
答:(1)小球的线速度大小υ为1.5m/s;
(2)小球落地点到悬点O的水平距离约为0.67m.
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(2)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量__________不变.
(3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为__________.

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(1)当球转至最高点时,若小球对棒作用力为0;
(2)当球转至最高点时,若小球对棒作用力为
mg
2

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A.减轻火车轮子挤压外轨
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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

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