A. | 8mg | B. | 7mg | C. | 6mg | D. | 3.5mg |
分析 小球先做自由落體運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到B點(diǎn),即繩子繃直,然后做圓周運(yùn)動,根據(jù)速度位移公式求出自由落體運(yùn)動的末速度,將該速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向,得出垂直繩子方向的速度,小球由B運(yùn)動至C,繩子的拉力與運(yùn)動方向垂直不做功,只有重力做功,根據(jù)機(jī)械能守恒進(jìn)行求解小球通過C點(diǎn)時的速度,再由牛頓第二定律求解細(xì)線的拉力.
解答 解:對小球進(jìn)行受力分析及運(yùn)動過程分析如下圖所示.
根據(jù)題意可知,小球開始做自由落體運(yùn)動.由幾何關(guān)系可知,下落高度為細(xì)線長度.
從靜止釋放小球,細(xì)線松弛,小球只受重力做自由落體運(yùn)動,下落到A與水平面的對稱點(diǎn)B時細(xì)線將張緊,根據(jù)自由落體運(yùn)動的規(guī)律
則 vB=√2gl,方向豎直向下.
在B位置細(xì)線突然張緊,對小球施以沖量,使小球沿細(xì)線方向的速度突然減至零,使小球豎直向下的速度變?yōu)檠貓A弧切線方向上的速度,大小為 vB′=vBcos30°
小球由B運(yùn)動至C,繩子的拉力與運(yùn)動方向垂直不做功,只有重力做功,機(jī)械能守恒.則得:
2mgl(1-cos60°)=12•2mvc2−12•2mvB′2,
解得vc=√5gl2,
在C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:T-2mg=2mvc2l,
解得T=7mg.
故選:B.
點(diǎn)評 對本題要進(jìn)行層層深入的分析方式,不要忽視了懸繩從伸直到對小球有拉力為止的短暫過程中,機(jī)械能的損失,所以不能直接對小球從初位置到末位置列機(jī)械能守恒的方程求最低點(diǎn)速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0 | B. | Ft | C. | mgt | D. | 無法計(jì)算 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | △v=0,W=0 | B. | △v=0,W=10.8J | ||
C. | △v=12m/s,W=0 | D. | △v=12m/s,W=10.8J |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 滑到BC間停住 | B. | 還是滑到C點(diǎn)停住 | ||
C. | 滑到CD間停住 | D. | 會沖出D點(diǎn)落到車外 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 質(zhì)點(diǎn)P起振時由平衡位置向下運(yùn)動 | |
B. | 質(zhì)點(diǎn)P在質(zhì)點(diǎn)O振動1.21s后起振 | |
C. | 質(zhì)點(diǎn)P與質(zhì)點(diǎn)O振動的周期都是0.2s | |
D. | 質(zhì)點(diǎn)P在一個周期內(nèi)沿波的傳播方向移動0.01m | |
E. | 在t=2.56s時質(zhì)點(diǎn)P的位移為-10cm |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | M處的線速度一定大于N處的線速度 | |
B. | M處的角速度一定小于N處的角速度 | |
C. | M處的運(yùn)動周期一定小于N處的運(yùn)動周期 | |
D. | M處對筒壁的壓力一定等于N處處筒壁的壓力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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