【題目】長(zhǎng)為0.5m,質(zhì)量可忽略的桿,其一端固定于離地面高度為5.5mO點(diǎn),另一端連有質(zhì)量m=2kg的小球,它繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知g10m/s2。

(1)當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),速度v=1m/s,求桿受到的力(說(shuō)明是拉力還是壓力)。

(2)若輕桿所能承受的最大拉力為420N,試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度。

(3)若在第(2)問(wèn)中,輕桿恰好在最低點(diǎn)處斷裂,試求小球落地時(shí)的速度

【答案】(1)16N,壓力;(2)10m/s.(3)10m/s,方向與水平方向成45.

【解析】

(1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析,假設(shè)桿子對(duì)小球的作用力方向豎直向上大小為F:
根據(jù)牛頓第二定律:mg-F=m
當(dāng)v=1m/s時(shí),解得:F=mg-m=2×102×N=16N
故桿子對(duì)小球的作用力大小為16N,方向向上.
根據(jù)牛頓第三定律小球?qū)U子的作用力為向下的壓力,大小為16N;
(2)桿在豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng),合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力,桿拉力最大時(shí)小球在豎直面內(nèi)的最低點(diǎn),根據(jù)合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有:Fmgm
得小球運(yùn)動(dòng)的最大速度vmaxm/s=10m/s
(3)輕桿恰好在最低點(diǎn)處斷裂,則小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向:h-L=gt2

解得t=1s;

落地時(shí)豎直速度:vy=gt=10m/s;

落地的速度,方向與水平方向成45.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.11k 。

(1)在劃線區(qū)域畫出實(shí)驗(yàn)原理圖。

______________

(2)一位同學(xué)記錄的六組數(shù)據(jù)見下表,試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U—I圖像,并根據(jù)圖像讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____ V根據(jù)圖像求出電池內(nèi)阻r= ______。(保留三位有效數(shù)字)

U/V

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

I/A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

______________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)線下面分別懸掛兩個(gè)完全相同的小球AB,細(xì)線上端固定在同一點(diǎn),繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知A球細(xì)線跟豎直方向的夾角為,B球細(xì)線跟豎直方向的夾角為,下列說(shuō)法正確的是  

A. 細(xì)線和細(xì)線所受的拉力大小之比為:1

B. 小球AB的向心力大小之比為1:3

C. 小球AB的角速度大小之比為1:1

D. 小球AB的線速度大小之比為1:

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是  

A. 在一定條件下晶體和非晶體間可以相互轉(zhuǎn)化

B. 空氣中粉塵的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)

C. 用氣筒給自行車打氣時(shí),要用力才能壓縮空氣,是因?yàn)榭諝夥肿娱g存在斥力

D. 一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等容變化過(guò)程中,其內(nèi)能的變化由熱傳遞來(lái)決定

E. 熱量可以從低溫的物體傳遞給高溫的物體,但一定會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L=10cm,MP之間接入電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)阻r=0.1Ω的電源.現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=0.2Ω的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T,方向與水平面夾角為37°且指向右斜上方,ab棒保持靜止.求:

(1)ab棒受到的安培力的大小;

(2)ab棒受到的支持力和摩擦力各為多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為抗擊旱災(zāi),最近我國(guó)西南地區(qū)農(nóng)民收集部分人工降雨,再用農(nóng)用水泵為莊稼灌溉;用所學(xué)的平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)課幫助農(nóng)民測(cè)出農(nóng)用水泵的流量在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)流管橫截面的液體的體積成為流量).水泵的出水管是水平的,如圖所示,測(cè)量的主要步驟:

A用游標(biāo)卡尺測(cè)出水管的內(nèi)徑D;

B用重錘線和鋼卷尺測(cè)出水管中心離地面的高度y;

C用木棒從出水管的正下方伸到水落地點(diǎn)的中心,在木棒上做上記號(hào),用鋼卷尺測(cè)出噴水的水平射程x;

D用測(cè)得的物理量和有關(guān)常量計(jì)算水泵的流量,求:

1水從出水管射出到落地的時(shí)間t= ;

2水從出水管射出的速度v0= ;

3水泵流量表達(dá)式Q= ;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=0.2kg的小球從平臺(tái)上水平拋出后,落在一傾角θ=53°的光滑斜面頂端,并恰好無(wú)碰撞的沿光滑斜面滑下,頂端與平臺(tái)的高度差h=0.8m,斜面的高度H=7.2m。g10m/s2sin53°=0.8,cos53°=0.6),求:

(1)小球水平拋出的初速度v0是多大;

(2)小球從平臺(tái)水平拋出到斜面底端所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一電阻不計(jì)的金屬棒AO在勻強(qiáng)磁場(chǎng)屮繞平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的軸(過(guò)O點(diǎn))勻速轉(zhuǎn)動(dòng),OC=AC=L=0.5m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T、方向垂直紙面向里,金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=10rad/s,內(nèi)、外兩金屬圓環(huán)分別與C、A良好接觸并各引出一接線柱與外電阻R=10Ω相接(圖中未畫出),兩金屬圓環(huán)圓心皆為O且電阻均不計(jì),則( )

A. 金屬棒中有從CA的感應(yīng)電流

B. 外電阻R中的電流為0.75A

C. 金屬棒繞O軸轉(zhuǎn)一圈,通過(guò)電阻R的電荷量為零

D. 金屬棒AC間電壓為7.5V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量m、帶電q的粒子以速度v0A點(diǎn)沿等邊三角形ABCAB方向射入強(qiáng)度為B的垂直于紙面的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中,要使該粒子飛出磁場(chǎng)后沿BC射出,求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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