[题目]如图所示.把一个质量m=0. 1kg的小钢球用细线悬挂起来.就成为一个摆.悬点O距地面的高度.摆长.将摆球拉至摆线与竖直方向成角的位置由静止释放..不计细线质量.空气阻力可以忽略.取重力加速度...(1)求小球运动到最低点时的速度大小,(2)求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小,(3)若小球运动到最低点时细线断了.小球沿水平方向抛出.求它落地� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】如图所示，把一个质量m=0. 1kg的小钢球用细线悬挂起来，就成为一个摆。悬点O距地面的高度，摆长，将摆球拉至摆线与竖直方向成角的位置由静止释放，。不计细线质量，空气阻力可以忽略，取重力加速度，，。

（1）求小球运动到最低点时的速度大小；

（2）求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小；

（3）若小球运动到最低点时细线断了，小球沿水平方向抛出，求它落地时速度的大小和方向（结果可保留根号）。

【答案】（1）（2）（3），速度与水平方向的夹角为，

【解析】

（1）根据小球从最高点摆到最低点，动能定理求出小球运动到最低点时的速度大小；
（2）小球运动到最低点时由重力和绳的拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求解；
（3）细线断后小球做平抛运动，根据竖直方向运动规律求解竖直分速度，然后速度合成即可；

（1）从释放到最低点，根据动能定理：

可以得到最低点速度为：；

（2）小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律：

代入数据可以得到：；

（3）细线断了后，小球做平抛运动

竖直方向上：，可以得到：

落地时的速度大小：

速度与水平方向的夹角为，。

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③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；

已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：

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（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝ ___；

（3）若在实验误差允许的范围内F向＝F合，则验证了向心力与线速度的关系。该实验可能的误差有：____。（写出一条即可）

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