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如图所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为M=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点时的速度大小为v=20m/s,
求:小球在最低点所受绳的拉力.
分析:小球在通过最低点时,由重力和绳的拉力提供向心力,由牛顿第二定律求解小球在最低点所受绳的拉力.
解答:解:设小球在最低点所受绳的拉力为F.
由牛顿第二定律得   F-Mg=M
v2
L

代入解得   F=M(g+
v2
L
)=2050N
答:小球在最低点所受绳的拉力为2050N.
点评:本题是圆周运动动力学问题,关键是分析物体的受力情况,确定向心力的来源.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(选做B)如图所示,长度为L=1.0m的绳,拴着一质量m=1kg的小球在竖直面内做圆周运动,小球半径不计,已知绳子能够承受的最大张力为74N,圆心离地面高度H=6m,运动过程中绳子始终处于绷紧状态求:
(1)分析绳子在何处最易断,求出绳子断时小球的线速度;
(2)绳子断后小球平抛运动的时间及落地点与抛出点的水平距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为M=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,试求:
(1)小球在最低点所受绳的拉力
(2)小球在最低的向心加速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?崇文区一模)如图所示,长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上,导轨间距离也为L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计.导轨左端接有R=0.5Ω的电阻,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面,磁感强度B=4T.现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,求:
(1)电路中理想电流表和与理想电压表的示数;
(2)拉动金属棒的外力F的大小;
(3)若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中,在电阻R上产生的电热.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?北京)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).
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止.画出此时小球的受力图,并求力F的大小;
(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力.不计空气阻力.

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