如图所示,一根轻绳上端固定在O点、下端拴一个重为G的钢球 A,O点到球心距离为l,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力 F,使球缓慢偏移,移动过
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如图所示,一根轻绳上端固定在O点、下端拴一个重为G的钢球 A,O点到球心距离为l,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力 F,使球缓慢偏移,移动过
题型:广州二模
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如图所示,一根轻绳上端固定在O点、下端拴一个重为G的钢球 A,O点到球心距离为l,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力 F,使球缓慢偏移,移动过程的每一时刻,都可认为球处于平衡状态,F 从开始至增大到 2G过程中.
(l)求轻绳张力 T 的大小范围.
(2)画出轻绳张力 T 与
1
cosθ
的关系图象( θ为轻绳与竖直方向的夹角).
(3)求力 F 做多少功?
答案
(1)当拉力F=0时,轻绳处于竖直方向,张力T
1
=G;
当水平拉力F=2G时,由平衡条件得轻绳张力 T
2
=
G
2
+(2G
)
2
=
5
G
故轻绳张力范围为:G≤F≤
5
G;
(2)球在各位置均处于平衡状态,由平衡条件得:
Tcosθ=G,即
T=
G
cosθ
T与
1
cosθ
的关系如图
(3)F做功使钢球的势能增加,故:W
T
=Gh=Gl(1-cosθ)=
(5-
5
)Gl
5
答:(l)轻绳张力 T 的大小范围为G≤F≤
5
G;
(2)轻绳张力 T 与
1
cosθ
的关系图象如图所示;
(3)力 F 做了
(5-
5
)Gl
5
的功.
举一反三
如图所示,质量为M的物体A置于水平地面上,连有轻质弹簧的质量为m的物体B置于A上,现将弹簧压缩后用细线把A、B固定住,细线的拉力为F,整个装置处于静止状态.剪断细线的瞬间,物体B的加速度为a,此时物体A对地面的压力为( )
A.(M+m)g
B.(M+m)g+F
C.(M+m)g+ma
D.(M+2m)g+ma
题型:盐城模拟
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位于光滑固定斜面上的小物物P受到一水平向右的推力F的作用.如图所示.已各物块P沿斜面加速上滑.现保持F的方向不变,使其减小,则物块P的加速度大小( )
A.可能变大
B.可能不变
C.一定变小
D.不可能变大
题型:济南模拟
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设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比,即f=kSv
2
(其中k为比例系数).雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g.若把雨点看做球形,其半径为r,球的体积为
4
3
πr
3
,设雨点的密度为ρ,求:(1)每个雨点最终的运动速度v
m
(用ρ、r、g、k表示);(2)雨点的速度达到
1
2
v
m
时,雨点的加速度a为多大(用g表示)?
题型:宿迁三模
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如图所示,在足够大的空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小E=60N/C,磁场方向与纸面垂直,此感应强度的大小为B=0.5T,现有一带电荷量为q=-10
-9
C质量为m=3×10
-8
kg的小球,恰好能沿水平方向向右且垂直与磁场和电场方向在此区域内作匀速直线运动(不及空气阻力,g=10m/s
2
)
(1)判断匀强磁场的方向
(2)求带电小球速度v的大小
(3)若在某瞬间,突然撤去磁场,求此后1×10
-2
s内电场力对小球所做的功.
题型:静海县二模
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如图甲,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?
某同学的解法如下:以重物为研究对象,重物受力如图乙.由于重物静止,则有
T
AC
sin30°=T
BC
sin60° (1)
T
AC
cos30°+T
BC
cos60°=G (2)
将T
AC
=150N,T
BC
=100N代入(1 )( 2)式解得G=200N.
你认为该同学的解法正确与否?请说明理由并给出你的解答.
题型:嘉定区模拟
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