如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿的輕繩，兩端各系一個(gè)小球，球a置放于地面，球b被拉到與細(xì)桿同一水平的位置，在繩剛被拉直時(shí)放手，使球b從靜止?fàn)顟B(tài)向下擺動(dòng)．設(shè)兩球質(zhì)量相等，則球a剛要離開地面時(shí)，跨越細(xì)桿的兩段繩之問的夾角為（ ）

A．a(chǎn)rccos
B．
C．45
D．a(chǎn)rcsin
【答案】分析：小球做圓周運(yùn)動(dòng)，靠徑向的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，抓住拉力的大小等于mg，結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理求出跨越細(xì)桿的兩段繩之問的夾角．
解答：解：設(shè)跨越細(xì)桿的兩段繩之問的夾角為θ．
根據(jù)牛頓第二定律有：T-mgcosθ=m．
根據(jù)動(dòng)能定理得，mglcosθ=．
T=mg
聯(lián)立三式解得：3cosθ=1．
則．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
故選A．
點(diǎn)評：本題綜合考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律，關(guān)鍵搞清向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿、輕繩兩端拴有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)），Oa段的長度為L1，Ob段的長度為L2，且L1＞L2，球a置于地面，球b被拉到與細(xì)桿水平的位置，在繩剛拉直時(shí)放手，小球b從靜止?fàn)顟B(tài)向下擺動(dòng)，當(dāng)球b擺到最低點(diǎn)時(shí)，恰好與球a在同一水平位置發(fā)生碰撞并粘合在一起，設(shè)碰撞時(shí)間極短，往后兩球以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，若已知碰前瞬間球a的速度大小為va，方向豎直向上，輕繩不可伸長且始終處于繃緊狀態(tài)，求：
（1）球b在碰撞前瞬間的速度大��；
（2）兩小球粘合后做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩中張力的大小；
（3）兩球在碰撞過程中，合外力對球a施加的沖量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿的輕繩，兩端各系一個(gè)小球，球a置放于地面，球b被拉到與細(xì)桿同一水平的位置，在繩剛被拉直時(shí)放手，使球b從靜止?fàn)顟B(tài)向下擺動(dòng)．設(shè)兩球質(zhì)量相等，則球a剛要離開地面時(shí)，跨越細(xì)桿的兩段繩之問的夾角為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2004?南京三模）如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿的輕繩，兩端各系一個(gè)小球．球a置于地面，球b被拉到與細(xì)桿同一水平的位置．在繩剛拉直時(shí)放手，使球b從靜止?fàn)顟B(tài)向下擺動(dòng)．當(dāng)擺到Ob段輕繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，球a剛要離地，求球a質(zhì)量與球b質(zhì)量之比．（已知圖中Ob段的長度小于Oa段的長度）

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科目：高中物理 來源：2014屆遼寧省營口市高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一根跨越一固定水平光滑細(xì)桿的輕繩，兩端各系一個(gè)小球，球a置于地面，球b被拉到與細(xì)桿同一水平的位置。在繩剛被拉直時(shí)，球b從靜止?fàn)顟B(tài)向下擺動(dòng)，當(dāng)球b擺到豎直位置時(shí)，球a剛要離開地面，則兩球質(zhì)量之比ma : mb為（     ）

A.4   B. 3   C. 2   D. 1   

 

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