如下圖所示,一根長為l的細繩,一端系著一個小球,另一端懸于O點,將小球拉到與豎直方向夾角為60°時放手,讓小球擺動,當(dāng)小球擺到O點正下方時,細繩被釘子擋住,當(dāng)釘子分別位于A、B、C三處時,小球繞過釘子擺動上升的最大高度分別為HA、HB、HC.若A、B、C三點到O的距離分別為
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、
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,則HA、HB、HC的大小關(guān)系是(  )
分析:由機械能守恒可求得小球在最低點的速度,若擺長大于等于小球下落的高度,則小球可以回到等高點;但若半徑較小時,要考慮重力與向心力的關(guān)系,分析能否到等高點.
解答:解:小球拉開60°放手,故小球升高的高度為:
h=L-Lcos60°=
1
2
L;
由機械能守恒定律可知,由mgh=
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mv2得:
到達最低點的速度:v=
gL

釘子在A、B兩時,小球能擺到等高的位置HA=HB;
當(dāng)釘子放在C點時,小球擺到最低點后開始以C點為圓心,以
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L為半徑做圓周運動,若能到達最高點,最高點處有最小速度,速度不能為零;但由機械能守恒知,如果能到達最高點,速度為零;故小球無法到達最高點;所以上升不到原下落點高度,故HA=HB>HC
故選C.
點評:在機械能守恒定律的考查中常常和單擺、圓周運動等相結(jié)合,要能靈活根據(jù)各種運動的不同性質(zhì)分析可能的能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2012年人教版高中物理選修3-13.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力練習(xí)卷(解析版) 題型:計算題

如下圖所示,一根長為L的細鋁棒用兩根勁度系數(shù)為k的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中.當(dāng)電流I方向向右時,兩根彈簧縮短;當(dāng)I的方向向左時,兩彈簧伸長,并且相對于平衡位置伸長、縮短的長度都是Δl,則磁場的磁感應(yīng)強度為多少?

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,一根長為l的細繩,一端系著一個小球,另一端懸于O點,將小球拉到與豎直方向夾角為60°時放手,讓小球擺動,當(dāng)小球擺到O點正下方時,細繩被釘子擋住,當(dāng)釘子分別位于A、B、C三處時,小球繞過釘子擺動上升的最大高度分別為HA、HB、HC.若A、B、C三點到O的距離分別為
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、
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,則HA、HB、HC的大小關(guān)系是(  )
A.HA=HB=HCB.HA>HB>HCC.HA=HB>HCD.HA>HB=HC
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源:2008-2009學(xué)年遼寧省沈陽二中高一(下)月考物理試卷(3月份)(解析版) 題型:選擇題

如下圖所示,一根長為l的細繩,一端系著一個小球,另一端懸于O點,將小球拉到與豎直方向夾角為60°時放手,讓小球擺動,當(dāng)小球擺到O點正下方時,細繩被釘子擋住,當(dāng)釘子分別位于A、B、C三處時,小球繞過釘子擺動上升的最大高度分別為HA、HB、HC.若A、B、C三點到O的距離分別為、、,則HA、HB、HC的大小關(guān)系是( )

A.HA=HB=HC
B.HA>HB>HC
C.HA=HB>HC
D.HA>HB=HC

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科目:高中物理 來源: 題型:

如下圖所示,一根長為l的輕繩,一端固定在光滑水平面上的O點,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,小球以速度υ在水平面上做勻速圓周運動.當(dāng)小球從A點開始轉(zhuǎn)過一周半到達B點的過程中,小球所受重力的沖量大小是            ;小球所受合外力的沖量大小是            ,方向是            .

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