【題目】如圖所示,在光滑的水平面上相距0.1m處釘兩枚鐵釘A、B,長1m的柔軟細(xì)線一端拴在A上,另一端拴一質(zhì)量為500g的小球,小球的初始位置在AB連線上的A的一側(cè),把細(xì)線拉直,給小球以2m/s,垂直于細(xì)線方向的水平速度,使它做圓周運動.由于釘子B的存在,使細(xì)線逐漸纏繞在AB上,問:線全部纏繞在釘子上的時間是多少?如果細(xì)線的抗斷張力為7N,從開始經(jīng)多長時間繩子斷裂?

【答案】8.6s 7.7s

【解析】在小球做勻速圓周運動的過程中,由于細(xì)繩不斷纏在A、B上,其軌道半徑逐漸減。

小球受到的繩子的拉力提供向心力,即,且FR的減小而增大,而運動的半個周期 隨繩長的減小而減。扑愠雒總半周期的時間及周期數(shù),就可求出總時間.根據(jù)繩子能承受的最大拉力,可求出細(xì)繩拉斷所經(jīng)歷的時間.

設(shè)AB間距離為d,

在第一個半周期內(nèi): ,

在第二個半周期內(nèi): ,

在第三個半周期內(nèi): ,

依此類推,在第n個半周期內(nèi): ,

由于: ,所以

(1)小球從開始運動到細(xì)線完全纏到A、B上的時間: ;

(2)設(shè)在第x個半周期時, .由

代入數(shù)據(jù)得:

解得 ,取x=8.

代入第1題表達式得: t=t1+t2+t3+…+t8=

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】如圖所示,內(nèi)壁光滑長度為4L、橫截面積為S的汽缸A、B,A水平、B豎直固定,之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中,活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計。原長3L、勁度系數(shù)的輕彈簧,一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點。開始活塞D距汽缸B的底部為3L.后在D上放一質(zhì)量為的物體。求:

①穩(wěn)定后活塞D下降的距離;

②改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置,則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?/span>?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜劈B固定在彈簧上,斜劈A扣放在B上,A、B相對靜止,待系統(tǒng)平衡后用豎直向下的變力F作用于A,使A、B緩慢壓縮彈簧,彈簧一直在彈性限度內(nèi),則下面說法正確的是

A. 壓縮彈簧的過程中,BA的摩擦力逐漸增大

B. 壓縮彈簧的過程中,A可能相對B滑動

C. 當(dāng)彈簧壓縮量為某值時,撤去力F,在A、B上升的過程中,BA的作用力先增大后減小

D. 當(dāng)彈簧壓縮量為某值時,撤去力F,在A、B上升的過程中,A、B分離時,彈簧恢復(fù)原長

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖A、B兩物體疊放在光滑水平桌面上,輕質(zhì)細(xì)繩一端連接B,另一端繞過定滑輪連接C物體,已知AC的質(zhì)量都是1 kg,B的質(zhì)量是2 kg,A、B間的動摩擦因數(shù)是0.3,其它摩擦不計。由靜止釋放C,C下落一定高度的過程中(C未落地,B未撞到滑輪,g=10m/s2)。下列說法正確的是( )

A. A、B兩物體發(fā)生相對滑動

B. A物體受到的摩擦力大小為3 N

C. B物體的加速度大小是2.5 m/s2

D. 細(xì)繩的拉力大小等于10 N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有可視為質(zhì)點的木塊由A點以一定的初速度為4m/s水平向右運動,水平部分AB的長度為2m,物體和AB間動摩擦因素為μ1=0.1,BC無限長,物體和BC間動摩擦因素為,木塊過B點處能量損失不計。求:

(1)物體第一次到達B點的速度;

(2)通過計算說明最后停在水平面上的位置距B點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是通過街邊變壓器降壓給用戶供電的示意圖。V1、A1為變壓器輸入端的電壓表和電流表,V2、A2為變壓器的輸出端電壓表和電流表,R1、R2為負(fù)載,V3、A3為用戶家內(nèi)電壓表和電流表,變壓器與用戶間有一段較長的距離,每條輸電線總電阻用R0表示。閉合開關(guān)S

A. V1和V3的示數(shù)都變小

B. V2和V3的示數(shù)都變小

C. A1和A2的示數(shù)都變大

D. A1、A2和A3的示數(shù)都變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(單選)帶電粒子僅在電場力作用下,從電場中a點以初速度v0進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點,如圖所示,實線是電場線,關(guān)于粒子,下列說法正確的是( 。

A. a點的加速度大于在b點的加速度

B. a點的電勢能小于在b點的電勢能

C. a點的速度小于在B點的速度

D. 電場中a點的電勢一定比b點的電勢高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個質(zhì)量為1kg的物體(可以看成質(zhì)點)以初速度v0=12m/s從斜面底端沿足夠長的斜面向上沖去,t1=1.2s時到達最高點后又沿斜面返回,t2時刻回到斜面底端。運動的速度—時間圖像如圖乙所示,斜面傾角,(=0.6, =0.8,重力加速度g=10m/s2)。求:

(1) 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)

(2) 物體沿斜面上升的最大距離S

(3) 物體沿斜面上升再返回到底端的全過程中產(chǎn)生的熱量Q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 兩支鉛筆靠在一起,自然光從筆縫中通過后就成了偏振光

B. 偏振光可以是橫波,也可以是縱波

C. 因為激光的方向性好,所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象

D. 激光可以像刀子一樣切除腫瘤

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