如圖所示,一輕質(zhì)細(xì)繩的下端系一質(zhì)量為m的小球,繩的上端固定于O點(diǎn).現(xiàn)用手將小球拉至水平位置(繩處于水平拉直狀態(tài)),松手后小球由靜止開始運(yùn)動.在小球擺動過程中繩突然被拉斷,繩斷時(shí)與豎直方向的夾角為α.已知繩能承受的最大拉力為F,若想求出cosα的值,你有可能不會求解,但是你可以通過一定的物理分析,對下列結(jié)果的合理性做出判斷.根據(jù)你的判斷cosα值應(yīng)為(  )
分析:①采用特殊值法;
②最低點(diǎn)時(shí)用圓周運(yùn)動來分析.
解答:解:由于在剛釋放的瞬間,繩子拉力為零,物體在重力作用下下落.
此時(shí)α=90°,所以cosα=0,當(dāng)F=0時(shí)AB 選項(xiàng)中的cosα不為0,所以AB都錯(cuò).
當(dāng)運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí),有:F-mg=m
V2
L

又由機(jī)械能守恒可得:mgL=
1
2
mv2
由上兩式解得:F=3mg,此時(shí)α=0,cosα=1,
即當(dāng)α=0時(shí),則cosα=1時(shí),F(xiàn)=3mg,所以C錯(cuò).
故選:D.
點(diǎn)評:繩斷時(shí)與豎直方向的夾角為α,不在最高點(diǎn)或者最低點(diǎn),但是題目不要求具體的計(jì)算,只是用所學(xué)的物理知識來分析,這就需要學(xué)生靈活的應(yīng)用物理知識來分析,而不只是套公式能解決問題,考查學(xué)生知識運(yùn)用的靈活性.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一輕質(zhì)細(xì)繩的一端系質(zhì)量m=0.01kg的小球,另一端系在光滑小環(huán)套在水平軸O上,O到小球的距離l=0.1m,小球跟水平面接觸但無相互作用.在球的兩側(cè)等遠(yuǎn)處,分別豎立一固定擋板,兩擋板平行并正對,相距S=2m,水平面上有一質(zhì)量為M=0.01kg的小滑塊,與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,滑塊和小球連線與檔板面垂直,開始時(shí),滑塊從左檔板處以V0=10m/s的初速度向小球方向運(yùn)動,以后在與小球,檔板每次碰撞時(shí)均不損失機(jī)械能,若不計(jì)空氣阻力,(g取10m/s2) 求:
(1)在滑塊第一次與小球碰撞后的瞬間,繩子對小球拉力的大?
(2)在滑塊最靜止前,小球完成完整的圓周運(yùn)動次數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量分別為mMMm),跨放在一個(gè)半徑為R = 0.4m的光滑半圓柱體上.兩小球從水平直徑AB的兩端由靜止釋放,當(dāng)m達(dá)到圓柱體最高點(diǎn)C處時(shí),恰脫離圓柱體,此時(shí)立即剪斷細(xì)繩.已知AB離水平地面高度h = 2.8m,假設(shè)兩球落地后不反彈,求:

⑴兩小球落地點(diǎn)間的距離x;

⑵兩小球的質(zhì)量之比Mm

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年河北省高考仿真考試?yán)砜凭C合物理部分 題型:選擇題

如圖所示,一輕質(zhì)細(xì)繩的下端系一質(zhì)量為m的小球,繩的上端固定于O點(diǎn)。現(xiàn)用手將小球拉至水平位置(繩處于水平拉直狀態(tài)),松手后小球由靜止開始運(yùn)動。在小球擺動過程中繩突然被拉斷,繩斷時(shí)與豎直方向的夾角為α。已知繩能承受的最大拉力為F,若想求出cosα的值,你有可能不會求解,但是你可以通過一定的物理分析,對下列結(jié)果的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷cosα值應(yīng)為

A.             B.           C.           D.

 

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科目:高中物理 來源:2010年貴州省遵義市高三考前最后一次模擬測試(理綜)物理部分 題型:選擇題

如圖所示,一輕質(zhì)細(xì)繩的下端系一質(zhì)量為m的小球,繩的上端固定于O點(diǎn),F(xiàn)用手將小球拉至水平位置(繩處于水平拉直狀態(tài)),松手后小球由靜止開始運(yùn)動。在小球擺動過程中繩突然被拉斷,繩斷時(shí)與豎直方向的夾角為α。已知繩能承受的最大拉力為F,若想求出cosα值,你有可能不會求解,但是你可以通過一定的物理分析,對下列結(jié)果自的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷cosα值應(yīng)為                  (    )

A.                                     B.

C.                                           D.

 

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