一長=0.80m的輕繩一端固定在點(diǎn),另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球,懸點(diǎn)距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時(shí)小球處于點(diǎn),此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上,如圖所示。讓小球從靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動到點(diǎn)時(shí),輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)當(dāng)小球運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)繩斷裂后球從點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn),求C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離;
(3)若OP=0.6m,輕繩碰到釘子P時(shí)繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂,求輕繩能承受的最大拉力。
(1)4.0 m/s    (2)0.80m   (3)9N

試題分析:(1)小球從A到B過程,只有重力做功,機(jī)械能守恒,設(shè)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度大小,由機(jī)械能守恒定律得:
 
解得:小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為=" 4.0" m/s 
(2)小球從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得
在水平方向有: 
在豎直方向有: 
解得:C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離
="0.80m"
(3)若輕繩碰到釘子時(shí),輕繩拉力恰好達(dá)到最大值Fm,此時(shí)對小球受力分析,繩的拉力和重力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:
 
由幾何關(guān)系得:  
由以上各式解得
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其運(yùn)動軌跡如圖.若不計(jì)粒子的重力,則下列說法正確的是
A.a(chǎn)粒子帶正電,b粒子帶負(fù)電
B.a(chǎn)粒子在磁場中所受洛倫茲力較大
C.b粒子動能較大
D.b粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間較長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體A、B置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧連接.兩個(gè)大小分別為F1=30 N、F2=20N的水平拉力分別作用在A、B上,穩(wěn)定后.

A.彈簧的彈力大小為30N
B.彈簧的彈力大小為26N
C.在突然撤去F2后的瞬間,A的加速度大小為5m/s2   
D.在突然撤去F1后的瞬間,A的加速度大小為13m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動,可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能,一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動,而是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動,現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時(shí)又啟動天車上的起吊電動機(jī),使貨物沿豎直方向做勻加速運(yùn)動,此時(shí),我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動的軌跡可能是圖乙中的(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為FT,F(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊,使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動,則以下說法正確的是(   )
A.質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用
B.當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí),輕繩剛好被拉斷
C.當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時(shí),輕繩還不會被拉斷
D.輕繩剛要被拉斷時(shí),質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為FT

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,半徑為、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接,兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點(diǎn)上,A、 B兩點(diǎn)相距為l,當(dāng)兩輕繩伸直后,A、B兩點(diǎn)到球心的距離均為l。當(dāng)豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)(細(xì)繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi))。求:

(1)豎直桿角速度ω為多大時(shí),小球恰離開豎直桿?
(2)輕繩a的張力Fa與豎直桿轉(zhuǎn)動的角速度ω之間的關(guān)系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在同一豎直平面上, 質(zhì)量為2m的小球靜止在光滑斜面底部的壓縮彈簧的頂端此時(shí)小球距斜面頂端的高度為.解除彈簧的鎖定后,小球沿斜面向上運(yùn)動.離開斜面后,達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)(此時(shí)球的速度恰好水平)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生彈性碰撞,碰撞后球剛好能擺到與懸點(diǎn)同一高度,球沿水平方向拋射落在水平面上的點(diǎn), 點(diǎn)的投影的距離為.已知球質(zhì)量為,懸繩長,視兩球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),重力加速度為,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)球在兩球碰撞后瞬間受到懸繩拉力的大小.
(2)球在兩球碰撞前瞬間的速度大小.
(3)彈簧的彈力對球所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,某興趣小組利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動狀態(tài)的裝置,其裝置示意圖如圖甲所示.將壓敏電阻平放在電梯內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體A,電梯靜止時(shí)電壓表示數(shù)為,電梯在某次運(yùn)動過程中,電壓表的示數(shù)變化情況如圖乙所示,下列判斷中正確的是(   )
A.乙圖表示電梯可能做變減速下降
B.乙圖表示電梯可能做勻減速下降
C.乙圖表示電梯可能做變減速上升
D.乙圖表示電梯可能做勻速下降

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,彈簧一端固定,另一端栓接一物塊A,物塊與A接觸但不粘連,A、B放在水平地面上.平面的右端與固定的斜面平滑連接于O點(diǎn),設(shè)物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)無動能損失.兩物塊與水平面及斜面之間的動摩擦因數(shù)處處相等,用力向左推B壓縮彈簧,釋放后B滑上斜面的最高點(diǎn)為P.如果其它條件不變,減小斜面的傾角,B滑到斜面的最高點(diǎn)為Q,下列判斷正確的是(   )

A、A與B在水平面上分離時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)
B、A與B在水平面上分離時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)
C、P、Q兩點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離相等
D、P、Q兩點(diǎn)距O點(diǎn)的豎直高度相等 

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