- 高考物理重绳问题
高考物理重绳问题通常涉及以下几种类型:
1. 细绳一端系一小球,另一端固定,当细绳偏离竖直方向时,绳子的拉力不为零,但方向不定(可沿绳指向绳子收缩的方向或背离绳子收缩的方向)。
2. 细绳一端固定,另一端连接小球沿水平方向做匀速圆周运动,此时绳的张力总是指向圆心。
3. 轻绳一端固定,另一端连接小球在竖直平面内绕固定点做圆周运动,当绳可伸长时,在最高点绳张力最大,在最低点最小。
4. 轻绳一端固定,另一端连接小球在竖直平面内绕绳的另一固定点做圆周运动,当绳不能伸长时,在最高点小球受重力和绳的拉力(可能等于零),向低点运动时除受重力还受绳的拉力。
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相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球用长为 L 的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力作用下,从最低点缓慢地移动到与悬点等高的位置,此时绳与竖直方向的夹角为θ。求小球受到的拉力大小。
解析:
1. 小球在最低点时,受到三个力的作用,重力、绳子的拉力和水平拉力。这三个力的合力提供小球在最低点时的向心力。
2. 小球缓慢移动到与悬点等高的位置时,绳子的拉力不做功,因此小球受到的拉力与重力平衡。
3. 根据力的合成法则,可以求出小球受到的拉力大小。
答案:
解:设绳子拉力为T,根据力的合成法则,有
T - mg = mgtanθ
其中θ为绳子与竖直方向的夹角。
因此,小球受到的拉力大小为 T = mg + mgtanθ。
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