如圖1所示，擺球的質(zhì)量為m，從偏離水平方向300的位置由靜止釋放，設(shè)繩子為理想輕繩，求小球運(yùn)動到最低點A時繩子受到的拉力是多大?


解析:

解：設(shè)懸線長為，小球被釋放后，先做自由落體運(yùn)動，直到下落高度為，處于松弛狀態(tài)的細(xì)繩被拉直為止。這時，小球的速度豎直向下，大小為。當(dāng)繩被拉直時，在繩的沖力作用下，速度v的法向分量vn減為零(由于繩為理想輕繩，在瞬間產(chǎn)生的極大拉力能使球的法向速度減小為零，相應(yīng)的動能轉(zhuǎn)化為繩的內(nèi)能)；小球以切向分v1=vsin300開始做變速圓周運(yùn)動到最低點，此過程中機(jī)械能守恒，有

 

  在最低點A，根據(jù)牛頓第二定律，有

  所以，繩的拉力

【標(biāo)簽】力學(xué)中的機(jī)械能守恒定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上，離地面高度為H；質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線拴好懸掛于O點，當(dāng)細(xì)線被拉直時O點到球心的距離為L，且細(xì)線與豎直線之間夾角為α；球A由靜止釋放，擺到最低點時恰與球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，用來記錄球 B 的落點．
用圖中所示各個物理量的符號表示碰撞前后兩球A、B的動量（設(shè)兩球A、B碰前的動量分別為pA、pB； 碰后動量分別為 PA′、PB′，則PA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
，PA′=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
，PB=
0
0
，PB′=
mBS
g
2H
mBS
g
2H
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用如圖1所示裝置來驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為α，A球釋放后擺到最低點時恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，保持α角度不變，多次重復(fù)上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點．

①圖中S應(yīng)是B球初始位置到
落點
落點
的水平距離．
②為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應(yīng)測得的物理量有S和
mA、mB、α、β、H、L
mA、mB、α、β、H、L
．（用字母表示）
③用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量PA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
．PA′=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
．PB=0.PB′=
mBs
g
2H
mBs
g
2H
．（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）
（2）在電流表擴(kuò)大量程的實驗中，要將量程為200 μA的電流表G改裝成量程為0.2A的電流表，需先用如圖2所示的電路即“半偏法”測出此電流表的內(nèi)電阻Rg．
①在測量Rg的實驗中，滑動變阻器有如下的規(guī)格供選擇：A．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）  B．滑動變阻器（阻值范圍0～1500Ω）為了便于實驗的調(diào)節(jié)操作，減小誤差，滑動變阻器R滑應(yīng)選用
A
A
．（填入選用器材的字母代號）
②當(dāng)電阻箱的阻值為R1時，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑動頭P的位置，使電流表G滿偏；保持滑動頭P的位置不動，調(diào)整電阻箱接入電路的阻值，當(dāng)電阻箱的阻值為R2時，電流表G恰好半偏．則電流表G的內(nèi)電阻Rg=
R2-2R1
R2-2R1
．
③若測得Rg=500Ω，為完成上述改裝，需要用一個約為
0.5
0.5
Ω的電阻與電流表并聯(lián)．
④用改裝成的電流表，按圖3所示的電路測量未知電阻Rx．若測量未知電阻Rx時，電壓表的示數(shù)為1.2V，而改裝后的電流表的表頭（刻度盤仍為原電流表的刻度）示數(shù)如圖4所示，那么Rx的測量值為
10
10
Ω
⑤如果測量與操作均正確，那么Rx的測量值將
小于
小于
（選填“大于”或“小于”）Rx的真實值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）有以下幾個實驗：
A、用單擺測定重力加速度；       　　   B、研究勻變速直線運(yùn)動；
C、驗證機(jī)械能守恒定律；        　　    D、驗證動量守恒定律．
上述實驗中需要打點計時器的實驗是：
 
；需要天平的實驗是：
 
；
需要刻度尺（或三角板）的實驗是：
 
．
（2）用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上，球心離地面高度為H；質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線栓好懸掛于O點，當(dāng)細(xì)線被拉直時O點到球心的距離為L，且細(xì)線與豎直線之間夾角為α；A球由靜止釋放，擺到最低點時恰與B球發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直線夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，用來記錄B球的落點．
①用圖中所示各個物理量的符號表示碰撞前后A、B兩球的動量（設(shè)A、B兩球的碰前動量分別為PA、PB；碰后動量分別為PA′、PB′），則：PA=
 
；PA′=
 
；PB=
 
；PB′=
 
．
②請你提供兩條提高實驗的精度建議：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：（1）擺動時偏角滿足的條件是        ，為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應(yīng)是經(jīng)過最    （填“高”或“低’）點的位置，且用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期．如單擺振動50次所需時間為40秒，則單擺振動周期為     S。

（2）用最小刻度為1 mm的刻度尺測擺長，測量情況如圖乙所示．O為懸掛點，球為勻質(zhì)小球，從圖乙中可知單擺的擺長為         m。

（3）若用L表示擺長，T表示周期，那么重力加速度的表達(dá)式為g=              。

（4）考慮到單擺振動時空氣浮力的影響后，學(xué)生甲說：“因為空氣浮力與擺球重力方向相反，它對球的作用相當(dāng)于重力加速度變小，因此振動周期變大．”學(xué)生乙說：“浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實驗，因此振動周期不變”，這兩個學(xué)生中         。

A．甲的說法正確    B．乙的說法正確    C．兩學(xué)生的說法都是錯誤的

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：（1）（4分）擺動時偏角滿足的條件是        ，為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應(yīng)是經(jīng)過最    （填“高”或“低’）點的位置，且用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期．單擺振動50次所需時間如圖，則單擺振動周期為         S。

（2）（2分）用最小刻度為1 mm的刻度尺測擺長，測量情況如圖乙所示．O為懸掛點，球為勻質(zhì)小球，從圖乙中可知單擺的擺長為         m。

（3）（2分）若用L表示擺長，T表示周期，那么重力加速度的表達(dá)式為g=              。

（4）（2分）考慮到單擺振動時空氣浮力的影響后，學(xué)生甲說：“因為空氣浮力與擺球重力方向相反，它對球的作用相當(dāng)于重力加速度變小，因此振動周期變大．”學(xué)生乙說：“浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實驗，因此振動周期不變”，這兩個學(xué)生中         。

A．甲的說法正確    B．乙的說法正確    C．兩學(xué)生的說法都是錯誤的

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