得s== m=0.4 m。
答案:(1)3 N (2)0.4 m
7.如图7所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。
图7
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α。小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小。
(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力,不计空气阻力。
解析:(1)受力图如图所示,根据平衡条件,可得
Tcos α=mg,Tsin α=F,
则拉力大小F=mgtan α。
(2)设小球通过最低点时的速度为v,对小球由动能定理得mgl(1-cos α)=mv2,
解得v=;
小球在最低点时,对小球受力分析如图所示,
则T′-mg=m,解得T′=mg(3-2cos α)。
答案:(1)受力图见解析 mgtan α
(2) mg(3-2cos α)
8.如图8所示,小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道,已知轨道的半径为R,小球到达轨道的最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力。求:
图8
(1)小球到达轨道最高点时的速度大小;
(2)小球落地时距A点的距离;
(3)落地时速度的大小。