长为L的轻绳一端系一小球,另一端悬于O点.小球从与竖直方向成a角处释放,到最低点与一钉子C相碰后绕C做圆周运动,若半径CD=15L,欲使小球刚好能通过最高点,则(1)a角应为多大

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

长为L的轻绳一端系一小球,另一端悬于O点.小球从与竖直方向成a角处释放,到最低点与一钉子C相碰后绕C做圆周运动,若半径CD=
1
5
L,欲使小球刚好能通过最高点,则
(1)a角应为多大?
(2)若小球释放位置不变,则到达最低点时碰钉子后瞬间绳子对小球的拉力等于多大?
魔方格

◎ 答案


魔方格
1)从A→D过程中,
mgL(1-cosα)-mg2R=
1
2
mVD2
在D处,由于小球刚好能通过最高点,则有
mg=m
v2D
R

由题意得R=
L
5

联立解得α=60°
α角应为60°.
(2)从A到B,由机械能守恒有
mgL(1-cos60°)=
1
2
mvB2
在B处受力如图,由牛顿第二定律
T-mg=m
v2B
R
  
R=
L
5

联立解得T=6mg;
到达最低点时碰钉子后瞬间绳子对小球的拉力等于6mg.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“长为L的轻绳一端系一小球,另一端悬于O点.小球从与竖直方向成a角处释放,到最低点与一钉子C相碰后绕C做圆周运动,若半径CD=15L,欲使小球刚好能通过最高点,则(1)a角应为多大…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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