如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點,下端系一質量為m的小球(小球的大小可以忽略)。(1)在水平拉力F的作用...
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問題詳情:
如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點,下端系一質量為m的小球(小球的大小可以忽略)。
(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球保持靜止。畫出此時小球的受力圖,並求力F的大小。
(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力,不計空氣阻力。
【回答】
(1)小球受力如圖所示(作圖2分),根據平衡條件得,
水平方向:FTsinα=F, (2分)
豎直方向:FTcosα=mg, (2分)
解得F=mgtanα。 (2分)
(2)小球運動過程中只有重力做功,系統機械能守恆
mgl(1-cosα)=mv2 (3分)
根據牛頓第二定律FT′-mg= (3分)
解得輕繩對小球的拉力
FT′=mg+=mg(3-2cosα), (1分)
方向豎直向上。 (1分)
知識點:未分類
題型:計算題