【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(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)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 ，重力加速度為g．忽略手的運(yùn)動(dòng)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(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)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）繩斷時(shí)球的速度大小為；

（2）繩能承受的最大拉力為 ；

（3）要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為 ，最大水平距離為 ．

【解析】（1）設(shè)繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)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(dòng)的半徑為：R=d

解得：Fm=mg
（3）在圓周的最低點(diǎn)，有：
平拋運(yùn)動(dòng)，有：d-l=gt2
s=vt
聯(lián)立解得： ，當(dāng)l=d-l時(shí)，即繩長為時(shí)，s最大為

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】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力．

（1）小華某同學(xué)平衡摩擦力時(shí)是這樣操作的：將拖有紙帶的小車水平靜止地放在長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖（乙）所示，輕推小車，直到小車沿木板向下緩慢滑動(dòng)為止．請問這位同學(xué)的操作是否正確？（請答“正確”或“不正確”）
答： ．
（2）如果小華同學(xué)先如（1）中的操作，然后不斷改變對(duì)小車的拉力F，他得到M（小車質(zhì)量）保持不變情況下的a﹣F圖線是圖中的（將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．繃緊的傳送帶AB始終保持恒定的速率運(yùn)行，將行李無初速度地放在A處．設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B間的距離為l．則（ ）

A.行李在傳動(dòng)帶上始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.行李在傳送帶上始終受到向右的摩擦力
C.行李在傳送帶上可能有一段時(shí)間不受摩擦力
D.行李在傳送帶上的時(shí)間一定大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一名消防隊(duì)員在模擬學(xué)習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管從頂端由靜止先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零．如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)加速度大小的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，那么該消防隊(duì)員（　�。�

A. 下滑過程中的最大速度為4m/s

B. 加速與減速運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間之比為1：2

C. 加速與減速過程中的平均速度之比為2：1

D. 加速與減速運(yùn)動(dòng)過程的位移大小之比為1：4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔.右極板電勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.電子原來靜止在左極板小孔處.(不計(jì)重力作用)下列說法中正確的是(　　)

A. 從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上

B. 從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)

C. 從t＝時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到右極板上

D. 從t＝時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)媒體報(bào)道，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度200km，運(yùn)用周期127分鐘．若還知道引力常量和月球平均半徑，僅利用以上條件不能求出的是（　�。�

A. 月球表面的重力加速度 B. 月球?qū)πl(wèi)星的吸引力

C. 衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度 D. 衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上，從t=0時(shí)刻開始物體受到方向恒定的水平拉力F作用，拉力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示。物體在時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v t圖像如圖乙所示，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則(　 　)

A. 物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

B. 物體在t0時(shí)刻的加速度大小為

C. 物體所受合外力在t0時(shí)刻的功率為2F0v0

D. 水平力F在t0～2t0時(shí)間內(nèi)的平均功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知地球表面處的重力加速度是月球表面處加速度的6倍，如果一個(gè)人在地球表面能舉起150kg的重物，且地球表面g＝10 N/kg。求：

（1）在地球表面以a=2m/s2的加速度豎直勻減速下降的電梯上能舉起多大質(zhì)量的物體？

（2）在月球表面以a=1m/s2的加速度豎直勻減速上升的電梯上又能舉起多大質(zhì)量的物體？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn),R同時(shí)在等勢面b上,據(jù)此可知

A．三個(gè)等勢面中,c的電勢最低

B．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的小

C．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢能之和比在Q點(diǎn)的小

D．帶電質(zhì)點(diǎn)在R點(diǎn)的加速度方向垂直于等勢面b

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