如圖所示長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的細(xì)繩，一端固定于0點(diǎn)，另一端豎直懸吊50kg的小球，
若用水平恒力F=500N拉小球，當(dāng)懸繩拉到與豎直方向成30°角時(shí)，撒去拉力F．（g=10m/s2）求：
（1）小球擺回經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩的拉力是多少．
（2）小球能擺到多大高度．
分析：根據(jù)功能關(guān)系和向心力公式求繩的拉力，根據(jù)機(jī)械能守恒求小球上升的最大高度．
解答：解：（1）F做功：W=FLsinθ 到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)做的功全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 W=
1
2
mv2
拉力與重力提供合外力：
T-mg=
mv2
L

聯(lián)立上式得
T=mg+2Fsinθ=50×10+2×500×0.5=1000N
（2）到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)做的功全部轉(zhuǎn)化為勢(shì)能 W=mgh
h=
FLsinθ
mg
=
500×1×0.5
500
=0.5m
答（1）小球擺回經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩的拉力是1000N．
（2）小球能擺到0.5m高度．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用和向心力公式的應(yīng)用，難度中等．
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：

（2008?盧灣區(qū)模擬）在科技活動(dòng)中某同學(xué)利用自制的電子秤來(lái)稱(chēng)量物體的重力，如圖所示，為電子秤的原理圖．托盤(pán)和彈簧的質(zhì)量均不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，電壓表示數(shù)為零；當(dāng)托盤(pán)中的物體的質(zhì)量改變時(shí)，電壓表示數(shù)發(fā)生改變，從而測(cè)出物體的質(zhì)量．設(shè)變阻器的總電阻為R，總長(zhǎng)度為l，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi) 阻不計(jì)．彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧壓縮量x成正比，即F=kx（k為常數(shù)），不計(jì)一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想電表．
（1）根據(jù)上述原理，電壓表應(yīng)接在
pq
pq
兩端．
（2）要獲得電壓表的滿(mǎn)量程稱(chēng)重，制作上述“電子秤”時(shí)，電源、限流電阻R0、變阻器R、電壓表等可從下列器材中選擇
ADEG
ADEG
（填器材編號(hào)）．
A、電動(dòng)勢(shì)為9V、內(nèi)阻不計(jì)的電池；B、電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電池；C、阻值為1KΩ定值電阻；D、阻值為100Ω的定值電阻；E、最大阻值為50Ω變阻器；F、最大阻為10Ω的變阻器；G、量程為0～3V的電壓表；H、量程為0～15伏的電壓表．
（3）當(dāng)托盤(pán)上放上某物體時(shí)，所放物體的質(zhì)量m與電壓表的示數(shù)U的關(guān)系是：m=
kl(R+R0)
εRg
U
kl(R+R0)
εRg
U
．（用相應(yīng)物理量符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

選做題．在以下兩題中選擇一題完成．多做不加分
如圖所示，足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)從ad邊的中心O點(diǎn)處，垂直磁場(chǎng)方向射入一速度為v0的帶正電粒子，v0與ad邊的夾角為30°．已知粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)粒子的重力．
（1）求要使粒子能從ab邊射出磁場(chǎng)，v0的大小范圍．
（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？在這種情況下，粒子將從什么范圍射出磁場(chǎng)？
19-B湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過(guò)A′中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O′點(diǎn)，（O′與O點(diǎn)的豎直間距為d，水平間距可忽略不計(jì)．此時(shí)，在P和P′間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)．已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2（如圖所示）．
（1）求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大�。�
（2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm，擺球直徑為2.00cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間，如圖所示，則 
（1）該擺擺長(zhǎng)為
98.50
98.50
cm，秒表所示讀數(shù)為
99.8
99.8
s．
（2）如果他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是
AB
AB
．
A．了擺線長(zhǎng)的長(zhǎng)度為擺長(zhǎng)
B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了，使周期變大了
C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下
D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)次數(shù)記為50次

（3）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù)如圖，再以L為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率為k，則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
．（用k表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在科技活動(dòng)中某同學(xué)利用自制的電子秤來(lái)稱(chēng)量物體的重力，如圖所示，為電子秤的原理圖．托盤(pán)和彈簧的質(zhì)量均不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，電壓表示數(shù)為零；當(dāng)托盤(pán)中的物體的質(zhì)量改變時(shí)，電壓表示數(shù)發(fā)生改變，從而測(cè)出物體的質(zhì)量．設(shè)變阻器的總電阻為R，總長(zhǎng)度為l，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為0，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧壓縮量x成正比，即F=k?x．不計(jì)一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想表．
（1）根據(jù)上述原理，電壓表應(yīng)接在
 
兩端．
（2）要獲得電壓表的滿(mǎn)量程稱(chēng)重，制作上述“電子秤”時(shí)，電源、變阻器R、限流電阻R0、電壓表等可從下列器材中選擇
 
（填器材編號(hào)）．
A、電動(dòng)勢(shì)為9V、內(nèi)阻為0的電池；
B、電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為0的電池；
C、阻值為1KΩ定值電阻；
D、阻值為100Ω的定值電阻；
E、最大阻值為50Ω變阻器；
F、最大阻為10Ω的變阻器；
G、量程為0～3V的電壓表；
H、量程為0～15伏的電壓表．
（3）當(dāng)托盤(pán)上放上某物體時(shí)，所放物體的質(zhì)量m與電壓表的示數(shù)U的關(guān)系是：m=
 
．
（4）請(qǐng)說(shuō)明這個(gè)電子秤可能存在的不足：
 
．

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