【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。

1)求繩斷開時(shí)球的速度大小v1

2)問繩能承受的最大拉力多大?

3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動,若繩仍在球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)設(shè)繩斷后球做平拋運(yùn)動的時(shí)間為t1

豎直方向上:

水平方向上:

d=v1t1

解得:

2)設(shè)繩能承受的最大拉力為Fm,球做圓周運(yùn)動的半徑為:

R=

解得:Fm=。

3)設(shè)繩長為l,繩斷時(shí)球的速度為v2.有:

解得:v2=。

繩斷后球做平拋運(yùn)動,豎直位移為d-l,水平位移為x,時(shí)間為t2。

豎直方向有:

水平方向有:

x=v2t2

x=v2t2=

根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系有當(dāng)l=時(shí),x有極大值為:xm=

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】水平放置的平板表面有一個(gè)圓形淺槽,如圖所示.一只小球在水平槽內(nèi)滾動直至停下,在此過程中(  )

A.小球受四個(gè)力,合力方向指向圓心

B.小球受三個(gè)力,合力方向指向圓心

C.槽對小球的總作用力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力

D.槽對小球彈力的水平分力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氫原子的能級示意圖如圖所示,現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級躍遷時(shí),會輻射出若干種不同頻率的光子,下列說法中正確的是( 。

A. n2躍遷到n1時(shí),輻射出的光的波長最大

B. n2躍遷到n1時(shí),輻射出的光子能量最大

C. 氫原子的核外電子的電勢能減小量等于動能的增加量

D. 會輻射出6種不同頻率的光子

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,質(zhì)量為2kg的小球放在光滑的水平面上,在界線MN的左側(cè)始終受到水平恒力F1作用,在MN的右側(cè)除受F1外還受到與F1在同一直線上的水平恒力F2的作用。小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動的v﹣t圖象如圖(b)所示,由圖可知,下列說法正確的是( 。

A. t0t2.5s的過程中,F1F2的沖量大小相等

B. t0t5s的過程中,小球的動量變化為0

C. t0t4s的過程中,小球的動量變化為0

D. t0t4s的過程中,F1的沖量大于F2的沖量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示一足夠長的斜面傾角為370,斜面BC與水平面AB圓滑連接質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平面上的M點(diǎn),M點(diǎn)距B點(diǎn)之間的距離L=9m,物體與水平面和斜面間的動摩擦因素均為μ=0.5現(xiàn)使物體受到一水平向右的恒力F=14N作用,運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)撤去該力(sin370=0.6,cos370=0.8,取g=10m/s2)則:

1)物體在恒力作用下運(yùn)動時(shí)的加速度是多大?

2)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是多大?

3)物體沿斜面向上滑行的最遠(yuǎn)距離是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),P與圓心O的連線與水平面的夾角為θ,將力F在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°,框架與小球始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。在此過程中下列說法不正確的是(

A. 框架對地面的壓力一直減小

B. 地面對框架的摩擦力不變

C. 拉力F先減小后增大

D. 框架對小球的支持力一直減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,四個(gè)電阻阻值均為R,電鍵S閉合時(shí),有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點(diǎn).現(xiàn)打開電鍵S,這個(gè)帶電小球便向平行板電容器的一個(gè)極板運(yùn)動,并和此板碰撞,碰撞過程中小球沒有機(jī)械能損失,只是碰后小球所帶電量發(fā)生變化,碰后小球帶有和該板同種性質(zhì)的電荷,并恰能運(yùn)動到另一極板,設(shè)兩極板間距離為d,不計(jì)電源內(nèi)阻,求:

(1)電源電動勢E多大?

(2)小球與極板碰撞后所帶的電量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】早些年農(nóng)村的小孩子常用舊圓珠筆芯做一種玩具,鐵絲的一端纏繞棉花,用水打濕后從一端塞入筆芯內(nèi),將筆芯的另一端用力在馬鈴薯上觸一下拔出來,然后用力推鐵絲,馬鈴薯小塊高速飛出,能打出十幾米遠(yuǎn)。下列說法正確的是

A. 在推鐵絲而馬鈴薯小塊未飛出的過程中,筆芯內(nèi)密封的氣體的溫度升高

B. 在推鐵絲而馬鈴薯小塊未飛出的過程中,氣體對外做功

C. 馬鈴薯小塊高速飛出的動能來自于氣體內(nèi)能

D. 馬鈴薯小塊高速飛出時(shí)外界對筆芯內(nèi)氣體做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測定電源的電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中:

1)小張同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材正確放置后,進(jìn)行器材的連線,如圖(甲)所示。在閉合開關(guān)S前請老師檢查電路,老師指出圖中標(biāo)示的六根連線中有一處不規(guī)范,不規(guī)范的連線是_____(填、②、、、);

2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片位置應(yīng)滑至_____端(填

3)小張同學(xué)手上有新舊兩節(jié)干電池,為了找出舊電池,他分別用新舊兩節(jié)電池做上述實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫了兩條UI圖象如圖(乙)所示,由此可推測表示舊電池的UI圖象是_____(填ab)。

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