1.如圖所示,一條全長為L=1.0m,質(zhì)量為M=2.0kg的均勻柔軟繩索置于光滑水平桌面上,開始有一小段垂在桌邊,使它從靜止開始運動,求繩的轉(zhuǎn)折處O的張力最大時,繩下垂部分的長度?并求繩轉(zhuǎn)折處的最大張力?g=10m/s2

分析 以整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大;再以水平桌面部分繩為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求解張力大小,根據(jù)數(shù)學知識求解極值.

解答 解:設(shè)繩的轉(zhuǎn)折處O的張力最大時,繩下垂部分的長度為S,則加速度大小為:
$a=\frac{S}{L}$,
根據(jù)牛頓第二定律可得:T=(L-S)•$\frac{M}{L}$•a=(L-S)SM,
當L-S=S時,拉力最大,即:S=$\frac{L}{2}$=0.5m,
最大張力T=(L-S)SM=(1-0.5)×0.5×2N=0.5N.
答:張力最大時,繩下垂部分的長度為0.5m;繩轉(zhuǎn)折處的最大張力為0.5N.

點評 本題主要是考查了牛頓第二定律的知識;利用牛頓第二定律答題時的一般步驟是:確定研究對象、進行受力分析、進行正交分解、在坐標軸上利用牛頓第二定律建立方程進行解答;注意整體法和隔離法的應用.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,粗細均勻、導熱良好、裝有適量水銀的倒U形管豎直放置,右端與大氣相通,左端封閉氣柱長L1=20cm(可視為理想氣體),兩管中水銀面等高.先將右端與一低壓艙(未畫出)接通,穩(wěn)定后左管水銀面高出右管水銀面h=10cm.(環(huán)境溫度不變,大氣壓強p0=75cmHg)
①求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(用“cmHg”做單位).
②此過程中外界對左管內(nèi)的氣體做負功(填“做正功”“做負功”或“不做功”),氣體將吸熱(填“吸熱”或“放熱”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列有關(guān)運動的說法正確的是( 。
A.圖甲中撤掉擋板 A的瞬間,小球的加速度方向豎直向下
B.圖乙中質(zhì)量為 m 的小球到達最高點時對管壁的壓力大小為$\frac{1}{2}$mg,則此時小球的速度大小 為$\sqrt{\frac{3}{2}gr}$
C.圖丙中(不打滑)皮帶輪上 b 點的加速度小于 a 點的加速度
D.在圖丁用鐵錘水平打擊彈簧片的實驗中,能證明A在水平方向上是勻速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.已知一輛汽車在平直公路上運動,它的位移時間圖象如圖甲所示,
(1)根據(jù)圖象在圖乙所示的位置坐標軸上標出O、A、B、C、D、E各點代表的汽車的位置;
(2)求出這8s內(nèi)汽車的總路程和總位移
(3)求出前5s內(nèi)汽車的平均速度
(4)畫出在這段時間內(nèi)物體運動的v-t圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.2016年8月23日晚中國女排載譽歸國,在首都機場,上千名球迷山呼海嘯作詩贊頌.在與塞爾維亞決賽中河南鄲城女孩朱婷在邊界正上方h1處將排球沿中線水平向右擊出,球剛.好過網(wǎng)落在圖中進攻線位置,如圖所示,排球網(wǎng)高為h2,球場邊界離網(wǎng)的水平距離為S,進攻線離球網(wǎng)的距離為$\frac{S}{3}$,且S=9m,網(wǎng)高h2=2.24m,不計空氣阻力,重力加速度為g.則下列說法中正確的是( 。
A.擊球點高度h1與球網(wǎng)高度h2之間的關(guān)系為h1=$\frac{16}{7}$h2
B.若保持擊球高度不變,球的初速度v0只要不大于$\sqrt{\frac{{2g{s^2}}}{h_1}}$,一定落在對方界內(nèi)
C.任意降低擊球高度(仍大于h2),只要擊球初速度合適,球一定能落在對方界內(nèi)
D.若擊球高度h1=$\frac{4}{3}$h2,無論擊球速度多大,球都不可能落在對方界內(nèi)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.三個質(zhì)點A、B、C的運動軌跡如圖所示,三個質(zhì)點同時從N點出發(fā),同時到達M點,其間都不停也不返回,則下列說法中正確的是(  )
A.三個質(zhì)點從N到M的平均速度相同
B.B質(zhì)點從N到M的平均速度方向與任意時刻的瞬時速度方向相同
C.到達M點時的瞬時速率一定是質(zhì)點A最大
D.三個質(zhì)點從N到M的平均速率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.電路如圖所示,若電阻未知,電源電動勢和內(nèi)阻也未知,電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線及外電阻的U-I圖線分別如圖所示( 。
A.電源的輸出功率4wB.外電路電阻2Ω
C.電源內(nèi)阻內(nèi)阻1ΩD.電源最大輸出功率4w

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,長方物體A放置在長方物體B上,A、B間的滑動摩擦因數(shù)μ1=0.5.物體B放置在水平地面上,物體B與水平地面之間的滑動摩擦因數(shù)μ2=0.2.已知mA=3kg,mB=2kg.現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用于物體A上,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.則下列說法正確的是( 。
A.當拉力F=18N時,A、B之間有相對滑動
B.當拉力F=20N 時,B的加速度為 2.5m/s2
C.當拉力F=22N時,B的加速度為2.4m/s2
D.當拉力F=24N時,A的加速度為3m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,電源的電動勢E=4V,內(nèi)阻r=0.2Ω,R2=R3=R4=2Ω,R1=1.8Ω,電容器的電容C=10-8F,電容器兩個極板間距為2mm.求:
(1)電容器的帶電量Q;
(2)電容器兩個極板間的電場強度.

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