
乒乓球是我国的国球,中国乒乓球队更是奥运梦之队。在刚刚结束的第33届巴黎奥运上,我国包揽了5枚金牌,为国乒喝彩。乒乓球训练入门简单,一支球拍,一个球,就能做颠球训练,也能对着墙壁开展对练模式。为了避免捡球的烦恼,现在推出了一种悬挂式乒乓球训练器,如图甲所示。该训练器可简化成一根长为l的轻质细绳下悬挂一可视为质点、质量为m的小球。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)敲击小球,可以让小球在竖直平面内摆动,最大偏转角度为θ,则小球摆到最高点时,求绳子拉力大小;
(2)敲击小球,也可以让小球做圆锥摆运动,当轻绳偏离竖直方向夹角为θ时,求绳子拉力大小及小球线速度大小。
【答案】(1)
(2),
【知识点】绳球类模型及其临界条件、圆锥摆问题
【详解】(1)对小球受力分析,如图
当小球摆到最高点时
对小球受力分析,沿绳方向有
(2)对小球受力分析,如图
竖直方向有
可得绳子的拉力大小为
水平方向由牛顿第二定律
可得小球的线速度大小为
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