【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，抖動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時，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。忽略手的運動半徑和空氣阻力。

(1)求繩斷時球的速度大小v

(2)問繩能承受的最大拉力多大？

(3)改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長l應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

【答案】（1）（2）（3）d/2；

【解析】試題分析：

(1)設(shè)繩斷后球飛行時間為t，由平拋運動規(guī)律，有：，所以。根據(jù)機械能守恒定律則：，所以

(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為F，這也是球受到繩的最大拉力大�。蜃鰣A周運動的半徑為，根據(jù)圓周運動向心力公式，解得。

(3)設(shè)繩長為l，繩斷時球的速度大小為v3，繩承受的最大拉力不變，有

得

繩斷后球做平拋運動，豎直位移為,水平位移為x，時間為，有

得，根據(jù)一元二次方程的特點，當(dāng)時，x有極大值，

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】某電視臺娛樂節(jié)目，要求選手要從較高的平臺上以水平速度v0躍出后，落在水平傳送帶上，已知平臺與傳送帶高度差H＝1.8 m，水池寬度s1＝1.2 m，傳送帶AB間的距離L0＝20.85 m，由于傳送帶足夠粗糙，假設(shè)人落到傳送帶上后瞬間相對傳送帶靜止，經(jīng)過一個Δt＝0.5 s反應(yīng)時間后，立刻以a＝2 m/s2，方向向右的加速度跑至傳送帶最右端．

(1)若傳送帶靜止，選手以v0＝3 m/s水平速度從平臺躍出，求從開始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時間．

(2)若傳送帶以v＝1 m/s的恒定速度向左運動，選手若要能到達(dá)傳送帶右端，則從高臺上躍出的水平速度v1至少多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（ ）

A. 質(zhì)量可以不同 B. 軌道半徑可以不同

C. 軌道平面可以不同 D. 速率可以不同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（ ）

A. 球過最高點時，桿所受的彈力可以等于零

B. 球過最高點時，最小速度

C. 球過最高點時，桿對球的彈力一定與球的重力方向相反

D. 球過最高點時，桿對球的彈力可以與球的重力反向，此時重力一定大于桿對球的彈力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，面積S=1m2的一個金屬圓環(huán)內(nèi)有垂直于平面向里的勻強磁場，圓環(huán)總電阻為5Ω，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示（B取向里為正），以下說法正確的是

A. 圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

B. 圓環(huán)中磁通量的變化率為1Wb/s

C. 圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為2V

D. 0~1s內(nèi)，通過圓環(huán)截面的電荷量為0.2C

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)繩相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為r和2r,,與盤間的動摩擦因數(shù)u相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動時,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是( )

A. 此時繩子張力為

B. 此時圓盤的角速度為

C. 此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將做離心運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量。

（1）將K旋轉(zhuǎn)到電阻檔“×100”的位置；

（2）將插入“﹢”、“﹣”插孔的表筆短接，轉(zhuǎn)動部件________（選填“S”、“T”或“K”）；使指針對準(zhǔn)電阻的__________．（填0刻度線或∞刻線）

（3）將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過�。疄榱说玫奖容^準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量____________．

A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置

B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置

C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接

D．將兩表筆短接，旋動合適部件，進(jìn)行歐姆調(diào)零

（4）測量完畢后，把選擇開關(guān)旋到____________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年4月22日12時23分，“天舟一號”貨運飛船與“天宮二號”空間實驗室順利完成自動交會對接。假設(shè)天宮二號在距離地球表面400km的軌道上做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（　　）

A. 天舟一號發(fā)射時處于失重狀態(tài)

B. 對接前天舟一號和天宮二號在同一軌道上運動

C. 天宮二號的的運行速率可能達(dá)到7.9km/s

D. 天宮二號的向心加速度小于9.8m/s2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個半徑為R的光滑圓軌道，現(xiàn)給小球一個初速度，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，則關(guān)于小球在過最高點的速度v，下列敘述中正確的是（ ）

A. v的極小值為

B. v由零逐漸增大，軌道對球的彈力逐漸增大

C. 當(dāng)v由值逐漸增大時，軌道對小球的彈力也逐漸增大

D. 當(dāng)v由值逐漸減小時，軌道對小球的彈力逐漸增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案