题目内容
如图所示长度为L=1m的细绳,一端固定于0点,另一端竖直悬吊50kg的小球,
若用水平恒力F=500N拉小球,当悬绳拉到与竖直方向成30°角时,撒去拉力F.(g=10m/s2)求:
(1)小球摆回经过最低点时,绳的拉力是多少.
(2)小球能摆到多大高度.
若用水平恒力F=500N拉小球,当悬绳拉到与竖直方向成30°角时,撒去拉力F.(g=10m/s2)求:
(1)小球摆回经过最低点时,绳的拉力是多少.
(2)小球能摆到多大高度.
分析:根据功能关系和向心力公式求绳的拉力,根据机械能守恒求小球上升的最大高度.
解答:解:(1)F做功:W=FLsinθ 到达最低点时,F做的功全部转化为动能 W=
mv2
拉力与重力提供合外力:
T-mg=
联立上式得
T=mg+2Fsinθ=50×10+2×500×0.5=1000N
(2)到达最高点时,F做的功全部转化为势能 W=mgh
h=
=
=0.5m
答(1)小球摆回经过最低点时,绳的拉力是1000N.
(2)小球能摆到0.5m高度.
1 |
2 |
拉力与重力提供合外力:
T-mg=
mv2 |
L |
联立上式得
T=mg+2Fsinθ=50×10+2×500×0.5=1000N
(2)到达最高点时,F做的功全部转化为势能 W=mgh
h=
FLsinθ |
mg |
500×1×0.5 |
500 |
答(1)小球摆回经过最低点时,绳的拉力是1000N.
(2)小球能摆到0.5m高度.
点评:本题考查了动能定理的应用和向心力公式的应用,难度中等.
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