【題目】如圖所示,一輛質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車立柱上固定一條長為L,拴有小球的細(xì)繩.質(zhì)量為m的小球由與懸點在同一水平面處靜止釋放,重力加速度為g,不計阻力.求小球擺動到最低點時細(xì)繩拉力的最大值.

【答案】解:當(dāng)小球擺至最低點時,小球和小車的速度大小分別為v1和v2 . 取水平向右為正方向,據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒得:
mv1﹣Mv2=0
另據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得:
mgL= mv12+ Mv22
得:v1=
v2=
以小車為參考系,
小球擺動到最低點時細(xì)繩拉力的最大值T滿足:
解得:
答:小球擺動到最低點時細(xì)繩拉力的最大值為
【解析】當(dāng)小球擺至最低點時,系統(tǒng)水平方向動量守恒,根據(jù)動量守恒定律以及系統(tǒng)的機械能守恒列式求出速度,再根據(jù)牛頓第二定律求解即可.
【考點精析】掌握動量守恒定律是解答本題的根本,需要知道動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為2 kg的物體做自由落體運動,經(jīng)過2 s落地.取g=10 m/s2 . 關(guān)于重力做功的功率,下列說法正確的是( )
A.下落過程中重力的平均功率是400 W
B.下落過程中重力的平均功率是100 W
C.落地前的瞬間重力的瞬時功率是400 W
D.落地前的瞬間重力的瞬時功率是200 W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個電荷量分別為﹣Q、+4Q的電荷a和 b,在真空中相距為l,如果引入另一點電荷C,正好使這三個電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài),試確定點電荷C的位置、電性、電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于功率以下說法中正確的是( )
A.據(jù) P= 可知,機器做功越多,其功率就越大
B.據(jù) P=Fv可知,汽車牽引力一定與速度成反比
C.據(jù) P= 可知,知道時間t內(nèi)機器所做的功,就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率
D.根據(jù) P=Fv可知,發(fā)動機功率一定時,交通工具的牽引力與運動速度成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】火星表面特征非常接近地球,適合人類居住,近期,我國宇航員王躍與俄羅斯宇航員一起進行“模擬登火星”實驗活動,已知火星半徑是地球半徑的 ,質(zhì)量是地球質(zhì)量的 ,自轉(zhuǎn)周期與地球的基本相同,地球表面重力加速度為g,王躍在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自轉(zhuǎn)影響的條件下,下列分析不正確的是( )
A.火星表面的重力加速度是
B.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
C.王躍在火星表面受的萬有引力是在地球表面受萬有引力的
D.王躍以相同的初速度在火星上起跳時,可跳的最大高度是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個物體做平拋運動,它的運動性質(zhì)是_____(選填“勻變速曲線運動”或“變加速曲線運動”),它在水平方向上的分運動是_____(選填“勻速直線運動”或“勻變速直線運動”);豎直方向上的分運動是_____(選填“勻速直線運動”或“自由落體運動”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小球A質(zhì)量為m.固定在輕細(xì)直桿L的一端,并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動.如果小球經(jīng)過最高位置時,桿對球的作用力為拉力,拉力大小等于球的重力.求:

(1)球在最高位置時的速度大小;
(2)當(dāng)小球經(jīng)過最低點時速度為 ,球?qū)U的作用力和球的向心加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016年里約奧運會正在如火如荼的進行著,里約市交警部門為了保障奧運期間交通安全暢通,為了能夠準(zhǔn)確檢測車輛行駛情況,在公路上安裝了超聲波測速儀,圖甲是超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號,根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差,測出被測物體的速度。圖乙中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號,n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號。設(shè)測速儀勻速掃描,P1、P2之間的時間間隔t=10 s,超聲波在空氣中的傳播速度是v=340 m/s,若汽車是勻速行駛的,則根據(jù)圖乙可知,汽車在接收到P1、P2兩個信號之間的時間內(nèi),前進的距離是多少?汽車的速度是多大保留三位有效數(shù)字?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用伏安法測量待測電阻的阻值.現(xiàn)有器材為:
待測電阻R(阻值約為5Ω)
電源(電動勢3V)
滑動變阻器(阻值范圍0~10Ω)
電流表(量程0.6A,3A
電壓表(量程3V,15V)
開關(guān),導(dǎo)線若干.
實驗要求在測量電路中將電流表外接,滑動變阻器起限流作用.回答下列問題:
(1)按照實驗要求在圖(a)中畫出實物連線圖.

(2)若已按實驗要求接線,閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)始終約為3V,電流表的示數(shù)始終接近0.寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個原因:
(3)在連線正確后,閉合開關(guān).電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示.由圖可知,電壓表讀數(shù)為V,電流表讀數(shù)為A.由此可得待測電阻的阻值為Ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

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