17．如圖所示為工廠的行車示意圖，設(shè)鋼絲繩懸點O到所吊鑄件的重心P的距離為L=3m，鑄件的質(zhì)量為m=3.0t，行車以v0=1.5m/s的速度勻速行駛，當(dāng)行車遇到前方障礙物B突然停止運動時，取重力加速g=10m/s2．
求：（1）鑄件對鋼絲繩的拉力．
（2）此后鑄件能上升多高？

分析 （1）行車突然停止運動的瞬間，鑄件由于慣性，繞O點做圓周運動，在最低點時，由重力和拉力的合力提供向心力．根據(jù)牛頓第二定律求解綱絲繩對鑄件的拉力，再由牛頓第三定律求鑄件對鋼絲繩的拉力．
（2）此后鑄件上升的過程中，綱絲繩的拉力對鑄件不做功，只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律求鑄件能上升的高度．

解答 解：（1）當(dāng)行車剛停止運動時，對鑄件，由牛頓第二定律得：$F-mg=m\frac{υ_0^2}{L}$
可得綱絲繩對鑄件的拉力 F=3.225×104N  
由牛頓第三定律知，鑄件對鋼絲繩的拉力F′=F　
解得：F′=3.225×104N，方向豎直向下．
（2）此后鑄件上升的過程中，由機械能守恒有：$\frac{1}{2}mυ_0^2=mgh$
解得：h=0.1125m
答：
（1）鑄件對鋼絲繩的拉力是3.225×104N，方向豎直向下．
（2）此后鑄件能上升的高度是0.1125m．

點評 解決本題的關(guān)鍵是要知道鑄件做圓周運動時向心力的來源：合外力，結(jié)合牛頓第二、第三定律進行求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．直升機在救災(zāi)中常常發(fā)揮重要作用，山區(qū)救災(zāi)因地形限制需懸�？罩邢虻孛嫱斗盼镔Y（如圖所示）．空投物資一般只能從不高于h=20m處自由下落才能安全著地，而直升機安全懸停的高度比h要高得多，為此運輸直升機中安裝了投放物資的限速裝置．有一類電磁型減速裝置簡化工作原理如圖乙所示，半徑分別為r1=1.0m和r2=0.5m的兩個同心金屬圓環(huán)可同時繞圓心O自由轉(zhuǎn)動，連接兩圓環(huán)的固定金屬桿EF的延長線通過圓心O，足夠長的剛性輕質(zhì)細(xì)繩一端通過光滑滑輪掛救災(zāi)物資，另一端纏繞在大金屬圓環(huán)上帶動兩同心圓環(huán)以相同角速度轉(zhuǎn)動．圓環(huán)上的a點和b點通過電刷連接一個可調(diào)電阻R，兩圓環(huán)之間區(qū)域有磁感應(yīng)強度B=40T且垂直于圓盤平面向里的勻強磁場．垂放物資過程中細(xì)繩與大金屬圓環(huán)間沒有滑動，金屬桿、金屬圓環(huán)、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計，空氣阻力及一切摩擦均不計，重力加速度g=10m/s2求：

（1）質(zhì)量m=10kg物資安全地以最大速度落地時重力的瞬時功率；
（2）利用該裝置以最大安全速度勻速吊放物資，電阻R兩端的電勢差及流過電阻的電流方向？（填“a流向b”或“b流向a”）
（3）若以最大安全速度一次投放物資的質(zhì)量為m′=50Kg，可調(diào)電阻R所需的阻值？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．質(zhì)量為m、棱長為L的均勻正方體放在粗糙的水平面上，以地面為零勢能參考面，它的重力勢能是（　　）
A．$\frac{1}{2}$mgLB．0C．mgLD．$\frac{1}{4}$mgL

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．電源的兩個重要參數(shù)分別是電動勢E和內(nèi)電阻r．對一個電路有兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時，電源兩端的電壓等于電源電動勢；當(dāng)外電路短路時，短路電流等于電動勢和內(nèi)電阻的比值．現(xiàn)有一個電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源和一阻值為R的定值電阻，將它們串聯(lián)或并聯(lián)組成的系統(tǒng)視為一個新的等效電源，這兩種連接方式構(gòu)成的等效電源分別如圖3甲和乙中虛線框所示．設(shè)新的等效電源的電動勢為E′，內(nèi)電阻為r′．試根據(jù)以上信息，判斷下列說法中正確的是（　　）
A．甲圖中的E'=$\frac{r}{R+r}$E，r′=R+rB．甲圖中的E'=$\frac{R}{R+r}$E，r′=R+r
C．乙圖中的E′=E，r'=$\frac{Rr}{R+r}$D．乙圖中的E'=$\frac{R}{R+r}$E，r'=$\frac{Rr}{R+r}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．關(guān)于伽利略的理想斜面實驗，下列說法正確的是（　　）
A．伽利略的理想斜面實驗沒有以事實為基礎(chǔ)，只是理想推理
B．物體不受力作用時，一定處于勻速直線運動狀態(tài)
C．要使物體運動就必須有力的作用，沒有力的作用物體就靜止
D．當(dāng)物體不受外力作用時，總是保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．下列說法正確的是（　　）
A．只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流
B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第給出了電磁感應(yīng)定律
C．變壓器不僅可以變壓，也可以改變交流電的頻率
D．探測地雷的探雷器應(yīng)用了電磁感應(yīng)的原理

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9．一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，周期為T．從中性面開始計時，當(dāng)t=$\frac{1}{12}$T時，線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值為3V，則此交流電的有效值為（　　）
A．6$\sqrt{2}$VB．3 VC．3$\sqrt{2}$ VD．6 V

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．一同學(xué)玩闖關(guān)類游戲，平臺的邊緣距離支撐物上表面的豎直高度為1.8m，支撐物P長為1.2m，左端到平臺的水平距離為3m，人從平臺水平跳離的速度滿足什么條件，才能保證落在支撐物P上．（g=10m/s2）

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20．如圖所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的勻強磁場分布在寬為L的區(qū)域內(nèi)，有一個邊長為a（a＜L）的正方形閉合線圈以初速v0垂直磁場邊界滑過磁場后速度變?yōu)関（v＜v0），那么（　　）
A．完全進入磁場中時線圈的速度大于$\frac{{v}_{0}+v}{2}$
B．完全進入磁場中時線圈的速度等于$\frac{{v}_{0}+v}{2}$
C．完全進入磁場中時線圈的速度小于$\frac{{v}_{0}+v}{2}$
D．條件不足，無法判斷

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