题目内容
如图所示，质量为m=0.1kg的小球，用长l=0.4m的细线与固定在圆心处的力传感器相连，小球和传感器的大小均忽略不计．当在A处给小球6m/s的初速度时，恰能运动至最高点B，设空气阻力大小恒定，g=10m/s2，
求：（1）小球在A处时传感器的示数；
（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功；
（3）小球在A点以不同的初速度v0开始运动，当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F，试通过计算在坐标系中作出F-v02图象．
求：（1）小球在A处时传感器的示数；
（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功；
（3）小球在A点以不同的初速度v0开始运动，当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F，试通过计算在坐标系中作出F-v02图象．
分析：（1）小球做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出传感器的示数；
（2）小球恰好到达B点，重力提高向心力，由牛顿第二定律可以求出小球到达B点的速度，然后由动能定理求出从A到B过程中空气阻力做的功；
（3）应用动能定理求出小球到达B点的速度，由牛顿第二定律求出在B点绳子拉力，然后作出图象．
（2）小球恰好到达B点，重力提高向心力，由牛顿第二定律可以求出小球到达B点的速度，然后由动能定理求出从A到B过程中空气阻力做的功；
（3）应用动能定理求出小球到达B点的速度，由牛顿第二定律求出在B点绳子拉力，然后作出图象．
解答：
解：（1）在A点，由牛顿第二定律得：F-mg=m
，
解得：F=10N；
（2）在B点，由牛顿第二定律得：mg=m
，
解得：vB=2m/s，
小球从A到B过程中，由动能定理得：
W-mg?2l=
mvB2-
mvA2，
解得：W=-0.8J，克服空气阻力做功0.8J；
（3）小球从A到B过程中，由动能定理得：
W-mg?2l=
mvB2-
mv02，
小球在最高点，由牛顿第二定律得：F+mg=m
，
解得：F=
v02-9，F-v02图象如图所示；
答：（1）小球在A处时传感器的示数为10N；
（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功为0.8J；
（3）F-v02图象如图所示．
解：（1）在A点，由牛顿第二定律得：F-mg=m
| ||
| l |
解得：F=10N；
（2）在B点，由牛顿第二定律得：mg=m
| ||
| l |
解得：vB=2m/s，
小球从A到B过程中，由动能定理得：
W-mg?2l=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
解得：W=-0.8J，克服空气阻力做功0.8J；
（3）小球从A到B过程中，由动能定理得：
W-mg?2l=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
小球在最高点，由牛顿第二定律得：F+mg=m
| ||
| l |
解得：F=
| 1 |
| 4 |
答：（1）小球在A处时传感器的示数为10N；
（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功为0.8J；
（3）F-v02图象如图所示．
点评：小球恰好道德的最高点的隐含条件是：只有重力提供向心力；分析清楚小球的运动过程，应用动能定理、牛顿第二定律即可正确解题．
练习册系列答案
期末100分闯关海淀考王系列答案
小学能力测试卷系列答案
相关题目
如图所示，质量为m的球，被长为L的细绳吊起处于静止状态．现对小球施加水平向右的恒力F，小球开始向右运动，当细绳与竖直方向的夹角为60°，小球速度恰好为0（ ）
（2010?黑龙江模拟）（按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
（2005?青浦区模拟）如图所示，质量为m的带电金属小球，用绝缘细线与质量为M（M=2m）的不带电木球相连，两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中，以速度v匀速竖直向上运动，当木球升至a点时，细线突然断裂，木球升至b点时速度为零．则木球速度为零时，金属球的速度大小为
（2003?徐州一模）如图所示，质量为M的木板可以沿倾角为α的固定斜面无摩擦地滑下，欲使木板静止在斜面上，木板上质量为m的人应以多大的加速度向下奔跑？