长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示(1)求拉力F的大小;(2)撤掉F后,小球

发布时间:2020-08-06 05:58:34

长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示
(1)求拉力F的大小;
(2)撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时的速度为多大?绳子拉力为多少?

网友回答

解:(1)小球处于静止状态,合外力为零,对其进行受力分析,
如图所示:F=mgtanθ.
(2)根据机械能守恒定律:
v=
拉力与重力的合力提供向心力:T-mg=,
则T=3mg-2mgcosθ.
答:(1)拉力F的大小为mgtanθ.
(2)小球从静止开始运动到最低点时的速度为,绳子的拉力为3mg-2mgcosθ.

解析分析:(1)小球受重力、绳子的拉力和水平力作用处于静止,根据共点力平衡,运用合成法求出拉力F的大小.
(2)根据机械能守恒定律求出小球运动到最低点的速度,再根据牛顿第二定律求出绳子的拉力大小.

点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律进行求解.
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