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一质量为m的很小的球，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的．今把小球从O点的正上方离O点的距离为89R的O1点以水平的速度V0=34gR抛出，如图所示．以O点为零势能面，试求：（1）小球在O1点的机械能为多大？（2）轻绳刚伸直（绳子突然拉紧会使平行于绳子的速度突变为零）时，绳与竖直方向的夹角θ为多少？（3）当小球到达O点的正下方时，所受的合外力是多大？
题型：问答题难度：中档来源：奉贤区二模
（1）小球在O1点的机械能等于该点的动能加重力势能，即E=12mV20+mg89R=377gR288．（2）第一过程：质点做平抛运动．设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示则V0t=Rsinθ，12gt2=89R-Rcosθ，其中V0=34gR联立解得θ=π2，t=43Rg．（3）绳绷直过程．绳棚直时，绳刚好水平，如图所示，由于绳不可伸长，故绳绷直时，V0损失，质点仅有速度V⊥，且V⊥=gt=43gR．小球在竖直平面内做圆周运动．设质点到达O点正下方时，速度为V′，根据机械能守恒守律有：12mV/2=12mV⊥2+mgoR设最低点合外力为F，则F=mV/2R，联立解得：F=439mg答：（1）小球在O1点的机械能为377gR288；（2）轻绳刚伸直（绳子突然拉紧会使平行于绳子的速度突变为零）时，绳与竖直方向的夹角θ为π2；（3）当小球到达O点的正下方时，所受的合外力是439mg．
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据魔方格专家权威分析，试题“一质量为m的很小的球，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在..”主要考查你对&&平抛运动，向心力，机械能守恒定律&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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平抛运动向心力机械能守恒定律
平抛运动的定义：
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动。平抛运动的特性：
以抛出点为坐标原点，水平初速度V0，竖直向下的方向为y轴正方向，建立如图所示的坐标系，在该坐标系下，对任一时刻t：①位移分位移（水平方向），（竖直方向）；合位移，（φ为合位移与x轴夹角）。②速度分速度（水平方向），Vy=gt（竖直方向）；合速度，（θ为合速度V与x轴夹角）。③平抛运动时间：（取决于竖直下落的高度）。④水平射程：（取决于竖直下落的高度和初速度）。类平抛运动：
&(1)定义当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时，物体做类平抛运动。&(2)类平抛运动的分解方法& ①常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性。& ②特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为，，初速度分解为，然后分别在x、y方向上列方程求解。(3)类平抛运动问题的求解思路根据物体受力特点和运动特点判断该问题属于类平抛运动问题——求出物体运动的加速度——根据具体问题选择用常规分解法还是特殊分解法求解。 (4)类抛体运动当物体在巨力作用下运动时，若物体的初速度不为零且与外力不在一条直线上，物体所做的运动就是类抛体运动。在类抛体运动中可采用正交分解法处理问题，基本思路为：&①建立直角坐标系，将外力、初速度沿这两个方向分解。 &②求出这两个方向上的加速度、初速度。&③确定这两个方向上的分运动性质，选择合适的方程求解。向心力的定义：
在圆周运动中产生向心加速度的力。。向心力的特性：
1、向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小，大小，方向总是指向圆心（与线速度方向垂直），方向时刻在变化，是一个变力。向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供。2、轻绳模型Ⅰ、轻绳模型的特点：①轻绳的质量和重力不计；②可以任意弯曲，伸长形变不计，只能产生和承受沿绳方向的拉力；③轻绳拉力的变化不需要时间，具有突变性。Ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题：①临界条件：小球通过最高点，绳子对小球刚好没有力的作用，由重力提供向心力：②小球能通过最高点的条件：（当时，绳子对球产生拉力）③不能通过最高点的条件：（实际上小球还没有到最高点时，就脱离了轨道）3、轻杆模型：Ⅰ、轻杆模型的特点：①轻杆的质量和重力不计；②任意方向的形变不计，只能产生和承受各方向的拉力和压力；③轻杆拉力和压力的变化不需要时间，具有突变性。Ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用轻杆的一端连着一个小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点时，轻杆对小球产生弹力的情况：①小球能通过最高点的临界条件：（N为支持力）②当时，有（N为支持力）③当时，有（N=0）④当时，有（N为拉力）知识点拨：向心力是从力的作用效果来命名的，因为它产生指向圆心的加速度，所以称它为向心力。它不是具有确定性质的某种类型的力。相反，任何性质的力都可以作为向心力。实际上它可是某种性质的一个力，或某个力的分力，还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。对一个物体进行受力分析的时候，是不需要画向心力的，向心力是效果力。知识拓展：对于向心力的理解，同学们可以切身的体会一下。两个同学手拉手，甲同学原地，乙同学绕着甲同学转，甲同学给乙同学的拉力就是向心力，当拉力大于向心力的时候，乙同学向心（甲同学）运动，当拉力小于向心力的时候，乙同学做离心运动。机械能守恒定律：1、内容：只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 2、表达式：3．条件机械能守恒的条件是：只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解： (1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒。 (2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒。 (3)其他力做功，但做功的代数和为零。判定机械能守恒的方法：
&(1)条件分析法：应用系统机械能守恒的条件进行分析。分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力 (或弹力)做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则系统的机械能守恒。 (2)能量转化分析法：从能量转化的角度进行分析：若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能(如内能)，则系统的机械能守恒。 (3)增减情况分析法：直接从机械能的各种形式的能量的增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒；若系统的动能不变，而势能发生了变化，或系统的势能不变，而动能发生了变化，则系统的机械能不守恒；若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒。 (4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒。
竖直平面内圆周运动与机械能守恒问题的解法：
在自然界中，违背能量守恒的过程肯定是不能够发生的，而不违背能量守恒的过程也不一定能够发生，因为一个过程的进行要受到多种因素的制约，能量守恒只是这个过程发生的一个必要条件。如在竖直平面内的变速圆周运动模型中，无支撑物的情况下，物体要到达圆周的最高点，从能量角度来看，要求物体在最低点动能不小于最高点与最低点的重力势能差值。但只满足此条件物体并不一定能沿圆弧轨道运动到圆弧最高点。因为在沿圆弧轨道运动时还需满足动力学条件：所需向心力不小于重力，由此可以推知，在物体从圆弧轨道最低点开始运动时，若在动能全部转化为重力势能时所能上升的高度满足时，物体可在轨道上速度减小到零，即动能可全部转化为重力势能；在，物体上升到圆周最高点时的速度)时，物体可做完整的圆周运动；若在时，物体将在与圆心等高的位置与圆周最高点之间某处脱离轨道，之后物体做斜上抛运动，到达最高点时速度不为零，动能不能全部转化为重力势能，物体实际上升的高度满足。故在解决这类问题时不能单从能量守恒的角度来考虑。
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16823537570896245384432364783351934如图所示，长为2米的不可伸长的轻绳一端系于固定点O，另一端系一质量m=100g的小球，将小球从O点正下方h=0_百度知道
提问者采纳
normal:1px solid black">12gt<span style="vertical-wordSpacing：在绳被拉直的过程中：I合=△P=mv0sinα+mvycosα=0:normal">Lcosα，设抛出到拉直绳时间为t：v0=4m/svy=4m/s由动量定理.56N：解得由于物体抛出后做平抛运动
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出门在外也不愁归纳式探究--研究金属杆的伸长
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横截面积S/cm2
伸长△l/cm
①在对样品进行测试时，采取如图装置，这主要运用法
②金属杆伸长的长度△l=k，其中，常数k=&cm3/（N．m）
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请问,你的表呢?当前位置：
＞＞＞科学研究表明：金属杆受到拉力会伸长，在一定范围内，金属杆的伸长..
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题型：问答题难度：偏难来源：江苏期中题
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力的作用效果：1．力可以改变物体的运动状态2．力可以改变物体的形状对作用效果的理解：1．力可以改变物体的运动状态&(1)物体运动状态的改变分为三种情况：一是物体运动方向不变速度大小发生改变，如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变；二是物体运动的速度大小不变，运动方向发生改变，如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变；三是物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。(2)力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力，其运动状态就一定要改变，“可以”不是“一定”。如放在水平面上的物理课本，受到重力和支持力的作用处于静止状态。 2．力可以改变物体的形状用手拉弹簧使弹簧变长了；揉面时，面团形状不断变化；刀片能划破纸；射箭时，拉弯了的弓等等都表明力可以使物体的形状发生改变。
3. 说明：(1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变，这个物体就一定受到力的作用；(2)一个物体若受到了力(合力不为0)的作用，则物体要么改变了形状，要么改变了运动状态，要么两者都发生了改变。要根据题意判断是哪一种情况，不能盲目地下结论.控制变量法研究力的作用效果：在探究力的作用效果与哪些因素有关时就用到了控制变量法。例1：如图所示，使一薄钢条的下端固定，现分别用不同的力去推它，使其发生(1)、(2)、(3)、(4)各图所示的形变，如果F1=F3=F4&F2，那么能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是(& ) A．图(1)和(2)B．图(1)和(3) C．图(1)和(4)D．图(2)和(3)解析：力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。当力的方向和作用点相同时，力的作用效果跟力的大小有关，见图(1)和(2)；当力的大小和力的作用点相同时，力的作用效果跟力的方向有关，见图(1) 和(3)；当力的大小和方向相同时，力的作用效果跟力的作用点有关，见图(1)和(4)，因此本题选C。答案：C例2：为了探究力能否使物体发生形变，小林把玻璃瓶装满水，然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，组装好的实验装置如图所示。其中，细玻璃管上有刻度，便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论：细玻璃管内水面上升，表明是由于手挤压玻璃瓶壁时，瓶内水的温度升高所致，因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。要求只利用如图所示的装置，通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。解析：用力挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内的水面上升，水面上升的高度记为h1，松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。再用较小的力挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内的水面也上升，水面上升的高度记为h2，且h2小于h1。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。定义:物理学中，力的大小、方向、作用点叫做力的三要素，都可以影响力的作用效果。力的三要素对力的作用效果的影响：1．力的三要素中有一个因素变化，力的作用效果也将发生变化。例如：在开门时，手推门的部位(即作用点)不同时，推力的效果也就不同；人拉车前进时，拉力的方向不同，车前进的效果也不同；将钢尺压弯时，压力的大小不同，钢尺压弯的程度也不同。 2．两个完全相同的力必须是三要素完全相同。 3．力的三要素都影响力的作用效果，因此表述一个力必须把这个力的三要素都指明。
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