球受到的合力大小为( )
A.mg B.mg
C.mg D.(1+)mg
解析:选B.由机械能守恒定律可知,在与竖直方向夹角为30°时,mgLcos α=mv2,结合圆周运动向心力公式F向==mg,沿轻绳方向,F向=FT-mgcos α,解得FT=mg,由正交分解法把轻绳拉力及重力在水平、竖直方向分解,水平方向的合力为FTsin α=mg,竖直方向的合力为FTcos α-mg=mg,由勾股定理可知,选项B正确.
5.如图所示,在光滑的水平桌面上放置一根长为l的链条,链条沿桌边挂在桌外的长度为a,链条由静止开始释放,求链条全部离开桌面时的速度是多少?
解析:当链条从图示位置到全部离开桌面的过程中,原来桌面上的那段链条重心下降的距离为,挂在桌边的那段链条重心下降的距离为l-a,设链条单位长度的质量为m′,链条总的质量为m=lm′,则ΔEk=ΔEp,即m′(l-a)g+m′ag(l-a)=lm′v2,解得v= .
答案:
6.如图所示,质量为m=2 kg的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点O处,将弹簧拉至水平面位置A处,且弹簧处于自然状态,由静止释放,小球到达距O点下方h=0.5 m处的B点时速度为v=2 m/s.求小球从A运动到B的过程中弹簧的弹力做的功.(g取10 m/s2)
解析:小球在由A至B的过程中,只受重力和弹力作用,故系统的机械能守恒.以B点为参考平面,则在初状态A,系统的动能Ek1=0
重力势能Ep1=mgh
机械能E1=Ek1+Ep1=mgh
在末状态B,系统的动能Ek2=