分析 (1)當小球運動到最高點時,由重力和細線的拉力的合力充當向心力,支座對地面的壓力恰好為零,繩對小球的拉力等于支座的重力.
(2)分析支座的受力情況,根據(jù)支座的平衡狀態(tài)和小球的受力情況,由牛頓第二定律求解.
解答 解:(1)以支座為研究對象,當支座對地面的壓力為零時,支座只受到重力Mg和細線對支座豎直向上的拉力T1的作用(如圖),
由二力平衡得:T1=Mg
以小球為研究對象,小球受細線的拉力T2和重力mg(如圖),
以向心加速度方向為正,由牛頓第二定律得:
T2+mg=mv2L①
又知T1與T2大小相等 有:T2=Mg②
由①②式解得:v=√(M+m)mgL
(2)如果支座對地面的壓力恰好等于Mg,則地面對支座的支持力FN=Mg
受力分析可以得出,此時T1=T2=0,
小球運動到最高點時,只有重力mg來充當向心力,
以向心加速度方向為正,由牛頓第二定律得:mg=mv2L
則:v=√gL
答:(1)當小球運動到最高點時,如果支座對地面的壓力恰好為零,則此時小球的線速度大小為√(M+m)mgL;
(2)當小球運動到最高點時,如果支座對地面的壓力恰好等于Mg,則此時小球的線速度大小為√gL.
點評 小球在豎直面內(nèi)圓周運動一般會和機械能守恒或動能定理結(jié)合考查,要注意臨界值的應(yīng)用及正確列出機械能的表達式.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球P返回時,可能撞到小球Q | |
B. | 小球P在N點的加速度大小為\frac{{qE+mgsinα-k\frac{q^2}{{{s_0}^2}}}}{m} | |
C. | 小球P沿著斜面向下運動過程中,其電勢能一定減少 | |
D. | 當彈簧的壓縮量為\frac{qE+mgsinα}{k_0}時,小球P的速度最大 |
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A. | T=2π\sqrt{\frac{{R}^{3}}{Gρ}} | B. | T=2π\sqrt{\frac{{3{R^3}}}{GM}} | C. | T=\sqrt{\frac{π}{Gρ}} | D. | T=\sqrt{\frac{3π}{Gρ}} |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小船所受到的合外力保持不變 | B. | 繩子拉力F不斷增大 | ||
C. | 繩子拉力F保持不變 | D. | 船所受到的浮力不斷減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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