精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的細(xì)繩,一端系著一只小球,另一端懸于O點,將小球由圖示位置由靜止釋放,當(dāng)擺到O點正下方時,繩被小釘擋。(dāng)釘子分別處于圖中A、B、C三個不同位置時,小球繼續(xù)擺的最大高度分別為h1、h2、h3,則( 。
分析:當(dāng)光滑小釘位于A、B兩處時,由機械能守恒可知,小球?qū)[到與B等高處,
當(dāng)光滑小釘位于C處時,根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動知識得圓周運動最高點B的臨界速度.
解答:解:小球的釋放點距D點的高度為h=L-Lcos60°=
L
2
,即與B點等高.
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當(dāng)光滑小釘位于A、B兩處時,由機械能守恒可知,小球?qū)[到與B等高處,即h1=h2;
當(dāng)光滑小釘位于C處時,假設(shè)小球能從釋放點到B點,
由機械能守恒可得,到B點時速度vB=0,
根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動知識得
mg=
mv2
r

v=
gr

所以要使小球運動到B點,vB
L
4
=
1
2
gL

所以不能到達(dá)B點.所以h1=h2>h3,
故選D.
點評:該題關(guān)鍵要知道1、小球機械能守恒,2、細(xì)線帶小球到圓周運動最高點速度大于等于
gr
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,長為L的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上,在細(xì)線的下端吊一個質(zhì)量為m的鐵球(可視作質(zhì)點),球離地的高度h=L,當(dāng)繩受到大小為3mg的拉力時就會斷裂,現(xiàn)讓環(huán)與球一起以v=
2gL
的速度向右運動,在A處環(huán)被擋住而立即停止,A離右墻的水平距離也為L.不計空氣阻力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則:
(1)試通過計算分析環(huán)在被擋住停止運動后繩子是否會斷?
(2)在以后的運動過程中,球第一次的碰撞點離墻角B點的距離是多少?
(3)若球在碰撞過程中無能量損失,則球第二次的碰撞點離墻角B點的距離又是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,這樣就構(gòu)成了個圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的細(xì)繩,一端系有一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在O點,細(xì)繩能夠承受的最大拉力為9mg.現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩呈水平位置,然后由靜止釋放,小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)擺動,不計空氣阻力.求:
(1)小球通過O點正下方時,小球?qū)K的拉力.
(2)如果在豎直平面內(nèi)直線OA(OA與豎直方向的夾角為θ)上某一點O′釘一個小釘,為使小球可繞O′點在豎茸水平面內(nèi)做完整圓周運動,且細(xì)繩不致被拉斷,OO′的長度d所允許的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?杭州模擬)如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定在O點,另一端拴住一個小球,在O點的正下方與O點相距2L/3的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A;把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直,由靜止開始釋放,當(dāng)細(xì)線碰到釘子后的瞬間(細(xì)繩沒有斷),下列說法正確的是( 。

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