如圖所示，長(zhǎng)l=0.5m，質(zhì)量可忽略的細(xì)繩，其下端固定于O點(diǎn)，上端連有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，當(dāng)它恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)最高點(diǎn)的速率為
5
5
m/s；當(dāng)它在最高點(diǎn)的速度大小為v=5m/s時(shí)，繩子的拉力大小為
80
80
N．
分析：（1）小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩的拉力為零，由重力提供向心力，可由牛頓第二定律求出小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）當(dāng)它在最高點(diǎn)的速度大小為v=5m/s時(shí)，由繩子的拉力和重力的合力提供小球的向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出繩子的拉力大�。�
解答：解：當(dāng)小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩的拉力為零，由重力提供向心力，可由牛頓第二定律得
   mg=m
v
2
0
l

解得，v0=
gl
=
10×0.5
m/s=
5
m/s
當(dāng)它在最高點(diǎn)的速度大小為v=5m/s時(shí)，設(shè)繩子的拉力大小為F，則有
  mg+F=m
v2
l

代入解得 F=80N
故答案為：
5
，80
點(diǎn)評(píng)：本題中小球到達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度為v0=
gl
，關(guān)鍵通過(guò)分析受力，確定向心力的來(lái)源．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)L=0.80m、電阻r=0.30Ω、質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒CD垂直放在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩條平行金屬桿組成，已知金屬桿表面光滑且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距也是L，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．量程為0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.50Ω的電阻，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R兩端，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面．現(xiàn)以向右恒定的外力F=1.6N使金屬棒向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒以最大速度v在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)，觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏，而另一個(gè)電表未滿偏．
（1）試通過(guò)計(jì)算判斷此滿偏的電表是哪個(gè)表．
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．
（3）在金屬棒ab達(dá)到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后電阻R消耗的電能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)l=0.8m的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端連結(jié)一個(gè)質(zhì)量為m=0.4kg的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度H=3.55m，開始時(shí)將小球提到O點(diǎn)而靜止，然后讓它自由下落，當(dāng)小球到達(dá)使細(xì)線被拉直的位置時(shí)，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過(guò)t=0.5s落到地面，如果不考慮細(xì)線的形變，g=10m/s2，試求：
（1）細(xì)線拉斷前后的速度大小和方向；
（2）假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時(shí)間為0.1s，試確定細(xì)線的平均張力大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)L=0.5m的輕桿，其下端固定于O點(diǎn)，上端固定有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求下列情況下，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的力．（g=10m/s2）
（1）當(dāng)V=1m/s時(shí)，力的大小是多少？是拉力還是壓力？
（2）當(dāng)V=4m/s時(shí)，力的大小是多少？是拉力還是壓力？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)l=0.8m的細(xì)繩上端固定，下端系一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球，將小球拉至與O點(diǎn)同高度的A點(diǎn)，然后由靜止釋放，不計(jì)各處阻力，求：
（1）小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少？
（2）小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力多大？

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