如圖所示,輕繩懸掛一質(zhì)量為m=2.0kg的小球,現(xiàn)對(duì)小球再施加一個(gè)力F,使小球靜止在繩子與豎直方向成60°的位置上,g取10m/s2
(1)若要使F的取值最小,求F的大小和方向.
(2)若將F突然撤去,則小球瞬時(shí)加速度多大?
分析:對(duì)小球受力分析可知小球應(yīng)在重力、拉力及F的作用下處于平衡狀態(tài),拉力及重力的合力應(yīng)與F大小相等方向相反,根據(jù)力的合成作出平行四邊形,由幾何關(guān)系可得出F的最小值的大小及方向.
若將F突然撤去,小球只受重力和繩子的拉力,合力為mgtan30°,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度.
解答:解:(1)對(duì)小球受力分析,如右圖所示:
 由于拉力的方向不變,重力的大小、方向均不變;而拉力與F的合力一定與重力大小相等,方向相反,
由圖利用幾何關(guān)系可知當(dāng)力的方向與拉力方向垂直時(shí)F有最小值:
Fmin=mgsin60°=10
3
N,方向?yàn)榕c水平方向成60°斜向上

(2)若將F突然撤去,小球只受重力和繩子的拉力,合力為mgtan30°
則根據(jù)牛頓第二定律:mgtan30°=ma
故小球瞬時(shí)加速度a=gtan30°=
3
3
g
=
10
3
3
m/s2
;
答:(1)若要使F的取值最小,F(xiàn)最小為10
3
N,方向?yàn)榕c水平方向成600斜向上
(2)若將F突然撤去,則小球瞬時(shí)加速度為
10
3
3
m/s2
點(diǎn)評(píng):本題考查共點(diǎn)力問(wèn)題,一般當(dāng)三力平衡時(shí),常常用合成法,即任意兩力的合力與第三力大小相等方向相反;只要建立出平行四邊形或三角形即可由幾何關(guān)系得出待求量.突然撤去某一力時(shí),兩力合力等于撤去力,根據(jù)牛頓第二定律可求解加速度,是考查能力的好題目.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,輕繩懸掛一質(zhì)量為m=2.0kg的小球,現(xiàn)對(duì)小球再施加一個(gè)力F,使小球靜止在繩子與豎直方向成60°的位置上,g=10m/s2
(1)若F為水平方向,求F的大小;
(2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,輕繩懸掛一重為10N的小球,現(xiàn)對(duì)小球再施加一個(gè)力F,使小球靜止在繩子與豎直方向成的位置上.

(1)若F為水平方向,求F的大;

(2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(12分)如圖所示,輕繩懸掛一質(zhì)量為m=2.0kg的小球,現(xiàn)對(duì)小球再施加一個(gè)力F,使小球靜止在繩子與豎直方向成60º的位置上,g取10m/s2。

   (1)若F為水平方向,求F的大;

   (2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向。

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年甘肅省高一期末考試物理卷 題型:選擇題

(12分)如圖所示,輕繩懸掛一質(zhì)量為m=2.0kg的小球,現(xiàn)對(duì)小球再施加一個(gè)力F,使小球靜止在繩子與豎直方向成60º的位置上,g取10m/s2。

   (1)若F為水平方向,求F的大。

   (2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向。

 

 

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