一輕繩一端連接一小球，另一端固定在懸點上．整個裝置處于真空室內(nèi)．開始時小球靜止在最低點，一方向水平的沖量I1在極短時間內(nèi)作用到小球上，使小球在豎直面內(nèi)來回擺動，如圖中①．此后，當(dāng)小球某一次擺動到最高點時，又有另一方向水平的沖量I2在極短時間內(nèi)作用到小球上，此后小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖中②，而且繩子的拉力大小與前面小球在擺動過程中繩子拉力的最大值相等．求沖量I1和沖量I2大小的比值．

【答案】分析：擺動的小球在擺動過程中機械能守恒，則由機械能守恒可求得小球在最低點的速度，由牛頓第二定律可求得最低點時繩子的拉力表達(dá)式；
做圓周運動的小球重力的分力充當(dāng)向心力，則可得出向心力的表達(dá)式，聯(lián)立可求得沖量的比值．
解答：解：設(shè)小球質(zhì)量為m，繩子長度為l，最大擺角為θ．在第一過程中I1=mv1①
小球擺動過程機械能守恒②
小球在最低點時繩子拉力最大③
小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球速度大小為v2．I2=mv2④
設(shè)繩子拉力為F，則mg=Fcosθ⑤
小球的向心力⑥
圓周半徑r=lsinθ⑦
聯(lián)立以上各式并將Fm=F代入可解得⑧
答：沖量I1和I2的比值為．
點評：本題將擺動和圓周運動結(jié)合在一起，注意擺動時機械能守恒，速度在發(fā)生變化；而勻速圓周運動，速度保持不變，合外力充當(dāng)向心力．
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)一輕繩一端連接一小球，另一端固定在懸點上．整個裝置處于真空室內(nèi)．開始時小球靜止在最低點，一方向水平的沖量I1在極短時間內(nèi)作用到小球上，使小球在豎直面內(nèi)來回擺動，如圖中①．此后，當(dāng)小球某一次擺動到最高點時，又有另一方向水平的沖量I2在極短時間內(nèi)作用到小球上，此后小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖中②，而且繩子的拉力大小與前面小球在擺動過程中繩子拉力的最大值相等．求沖量I1和沖量I2大小的比值
I1I2
．

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科目：高中物理 來源：江蘇省泗陽中學(xué)2007屆高三全真模擬試二物理 題型：038

一輕繩一端連接一小球，另一端固定在懸點上．整個裝置處于真空室內(nèi)．開始時小球靜止在最低點，一方向水平的沖量I1在極短時間內(nèi)作用到小球上，使小球在豎直面內(nèi)來回擺動，如圖示中①．此后，當(dāng)小球某一次擺動到最高點時，又有另一方向水平的沖量I2在極短時間內(nèi)作用到小球上，此后小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖中②，而且繩子的拉力大小與前面小球在擺動過程中繩子拉力的最大值相等．求沖量I1和沖量I2大小的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O 上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，斜面與水平面平滑連接，如圖所示，水平距離s=2m．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時交換速度，與擋板碰撞不損失機械能，與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25．若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點，g取10m/s2，試問：

（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求此高度h；

（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球A第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力；

（3）若滑塊B從h=5m 處下滑與小球A碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求小球做完整圓周運動的次數(shù)n．

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科目：高中物理 來源：2014屆四川省綿陽市高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（20分）一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O 上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示，水平距離s=2m，動摩擦因數(shù)μ=0.25．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為，從斜面上滑下，每次與小球碰撞時相互交換速度，且與擋板碰撞不損失機械能．若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點，g取10m/s2，（斜面底端與水平面光滑連接，即滑塊通過連接點時無機械能損失）。試問：

（1）若滑塊B從h=5m處滑下，要保證運動過程中繩子不會斷，繩子的最大承受拉力至少應(yīng)為多大。

（2）若滑塊B從斜面某一高度處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，求此高度。

（3）若滑塊B從H=4.9m 處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求小球做完整圓周運動的次數(shù)n．

 

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