16.在光滑的水平面上相距40cm的兩個(gè)釘子A和B,如圖所示,長1m的細(xì)繩一端系著質(zhì)量為0.4kg的小球,另一端固定在釘子A上,開始時(shí),小球和釘子A、B在同一直線上,小球始終以2m/s的速率在水平面上做勻速圓周運(yùn)動.若細(xì)繩能承受的最大拉力是4N,那么從開始到細(xì)繩斷開所經(jīng)歷的時(shí)間是( 。
A.0.8π sB.0.9π sC.1.2π sD.1.6π s

分析 小球做勻速圓周運(yùn)動時(shí),由繩子的拉力充當(dāng)向心力.根據(jù)向心力公式求出繩子力為4N時(shí),做圓周運(yùn)動的半徑,而小球每轉(zhuǎn)半圈,長度減小40cm.然后求出從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間

解答 解:當(dāng)繩子力為4N時(shí),根據(jù)向心力公式得:
F=m$\frac{{v}^{2}}{{r}_{n}}$
代入數(shù)據(jù)解得:rn=0.4m
而小球每轉(zhuǎn)半圈,長度減小40cm,小球轉(zhuǎn)的半圓周數(shù)為:n=$\frac{l-r}{0.4}$=$\frac{1-0.4}{0.4}=1.5$,
即小球轉(zhuǎn)過2個(gè)半圓周后繩斷裂,所以從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間為:t=$\frac{1}{2}•\frac{2π{r}_{1}}{v}+$$\frac{1}{2}•\frac{2π{r}_{2}}{v}=\frac{π}{2}(1+0.6)s=0.8π\(zhòng)\;s$,故A正確.
故選:A

點(diǎn)評 本題中主要考查了向心力公式的直接應(yīng)用,關(guān)鍵運(yùn)用數(shù)學(xué)上數(shù)列知識進(jìn)行求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.空中某點(diǎn),將三個(gè)相同小球以相同的速率v水平拋出、豎直上拋、豎直下拋,則從拋出到落地,下列說法正確的是( 。
A.重力做功相同
B.重力的平均功率相同
C.豎直上拋的小球的重力平均功率最大
D.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.關(guān)于加速度,下列說法正確的是( 。
A.物體的速度變化量大,加速度就一定大
B.物體運(yùn)動的時(shí)間越長,加速度就一定越來越小
C.物體可能做加速度減小的加速運(yùn)動
D.物體具有的加速度向東,所以它不可能向西運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖,把一顆小鋼珠從離水面不高處自由釋放落入水中,濺起的幾個(gè)小水珠可以跳得很高,對這一現(xiàn)象下列說法正確的是(  )
A.小彈丸下落時(shí)具有的重力勢能等于幾個(gè)水珠在最高點(diǎn)的重力勢能
B.小彈丸下落時(shí)具有的重力勢能大于幾個(gè)水珠在最高點(diǎn)的重力勢能
C.小彈丸下落時(shí)具有的重力勢能小于幾個(gè)水珠在最高點(diǎn)的重力勢能
D.小水珠跳起的高度超過彈丸下落的高度,是違背能量守恒的

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,將一個(gè)小球水平拋出,拋出點(diǎn)距水平地面的高度h=1.8m,小球拋出的初速度為v0=8m/s.不計(jì)空氣阻力.取g=10m/s2.求:
(1)小球從拋出到落地經(jīng)歷的時(shí)間t;
(2)小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離x.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變,當(dāng)用戶用電器的總功率增大時(shí)( 。
A.升壓變壓器的輸出電壓U2增加
B.用戶的電壓U4增加
C.輸電線上損失功率增大
D.用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面,由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦.已知兩汽缸的橫截面積之比SA:SB=2:1,兩汽缸內(nèi)均裝有處于平衡狀態(tài)的某理想氣體,開始時(shí)兩汽缸中的活塞與缸底的距離均為L,溫度均為T0,壓強(qiáng)均等于外界大氣壓.緩慢加熱A中氣體,停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后,A中氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓的1.2倍.設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變,求
(1)停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后,A、B汽缸中的氣體壓強(qiáng)之比;
(2)穩(wěn)定后汽缸A中活塞距缸底的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,如圖甲所示為波傳播到x=5m的M點(diǎn)時(shí)的波形圖,圖乙是位于x=3m的質(zhì)點(diǎn)N從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動圖象,Q是位于x=l0m處的質(zhì)點(diǎn),求:

①波由M點(diǎn)傳到Q點(diǎn)所用的時(shí)間;
②波由M點(diǎn)傳到Q點(diǎn)的過程中,x=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,是氧氣在0℃和100℃兩種不同情況下,各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系.由圖可知(  )
A.100℃的氧氣,速率大的分子比例較多
B.具有最大比例的速率區(qū)間,0℃時(shí)對應(yīng)的速率大
C.溫度越高,分子的平均速率越大
D.在0℃時(shí),也有一部分分子的速率比較大,說明氣體內(nèi)部有溫度較高的區(qū)域

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