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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,长为L细线的一端固定在 A点,另一端系质量为m的小球,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D。现将小球悬线拉至水平,然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失。

(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前瞬间,求绳子拉力T的大小。
(2)若小球要恰好能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子钉在D的位置离E点的距离x。
(3)保持小钉在(2)问中的D位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,且小球运动的轨迹经过B点。试求细线能承受的最大张力Tm
答案
(1);(2);(3)T=
解析

试题分析:(1)令小球落到B点的速度为v,据机械能守恒有:
         ① (1分)
过B点前,根据牛顿运动定律
         ② (1分)
解①②得:         (1分)
(2)小球恰好在竖直平面内做圆周运动,在最高点速度为,半径为R,D点距E点x,则
         ③(1分)
又          ④ (1分)
由几何关系:      ⑤ (1分)
联立以上三式得:            (2分)
(3)小球做圆周运动在最低点的速度为v2,据牛顿运动定律有
          ⑥ ( 1分)
线断后小球做平抛运动轨迹过B点,
水平方向          ⑦ (1分)
竖直方向                ⑧ (1分)
由⑦⑧⑨可得:T=          (1分)
核心考点
试题【如图所示,长为L细线的一端固定在 A点,另一端系质量为m的小球,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D。】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示,下列判断中正确的是  (       )
A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动
B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动
C.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动
D.丁图表示电梯可能做匀减速下降运动

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质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是(    )
A.物体的重力势能减少mgh
B.物体的动能增加mgh
C.物体的机械能减少mgh
D.重力做功mgh

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如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。圆半径为R,小球经过轨道最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时,小球对圆环的压力大小等于_______。小球受到的向心力大小等于_______。小球的线速度大小等于_______。小球的向心加速度大小等于_______。(重力加速度g已知)

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如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点,则下列说法中正确的是(    )
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM<vN
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN
C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处,在电场中小球不能到达轨道另一端最高处

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两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中。小球1和小球2均带正电,电量分别为q1和q2(q1>q2)。将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示。若将两小球同时从静止状态开始释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)(   )
A.B.
C.D.

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