【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,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),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d,重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.

(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2

(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(yùn)動(dòng),若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)是多少?最大水平距離為多少?

【答案】(1)繩斷時(shí)球的速度大小v1,球落地時(shí)的速度大小v2;

(2)繩能承受的最大拉力為;

(3)繩長應(yīng)是,最大水平距離為

【解析】

試題分析:(1)設(shè)繩斷后球飛行時(shí)間為t,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有

豎直方向,水平方向d=v1t

由機(jī)械能守恒定律,有

(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T,這也是球受到繩的最大拉力大。

球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式,有

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

繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直位移為d﹣l,水平位移為x,時(shí)間為t1

x=v3t1

當(dāng)時(shí),x有最大值,

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,某時(shí)刻的速度是10 m/s,那么,這個(gè)物體

A.在這個(gè)時(shí)刻之前0.1 s內(nèi)的位移一定是1 m

B.從這個(gè)時(shí)刻起1 s內(nèi)的位移一定是10 m

C.從這個(gè)時(shí)刻起10 s內(nèi)的位移可能是50 m

D.從這個(gè)時(shí)刻起做勻速直線運(yùn)動(dòng),則通過100 m的路程所用時(shí)間為10 s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車相向運(yùn)動(dòng),碰撞后連成一體并沿甲車的原方向運(yùn)動(dòng),由此可知

A. 乙車的質(zhì)量比甲車的小 B. 乙車的速度比甲車的小

C. 乙車的動(dòng)量比甲車的小 D. 乙對(duì)甲的作用力小于甲對(duì)乙的作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體在水平面上運(yùn)動(dòng),只受摩擦力。今給它一個(gè)向右的力F,則可能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)有( )

A. 向右勻速運(yùn)動(dòng) B. 向右加速運(yùn)動(dòng)

C. 向左勻速運(yùn)動(dòng) D. 向左加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為xOy平面內(nèi)沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖象,波速為1 m/s,此時(shí)P點(diǎn)沿-y方向運(yùn)動(dòng),關(guān)于在圖上x=03 m處的Q點(diǎn)的說法中正確的是

At=0時(shí),速度方向沿-y方向

Bt=01 s時(shí),速度最大

Ct=01 s時(shí),加速度方向沿-y方向

Dt=03 s時(shí),加速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直墻壁上。一物塊在水平恒力F作用下做直線運(yùn)動(dòng),接觸彈簧后,壓縮彈簧,直至速度為零。整個(gè)過程中,物體一直受到力F作用,彈簧一直在彈性限度內(nèi)。在物塊與彈簧接觸后向右運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是

A物塊接觸彈簧后立即做減速運(yùn)動(dòng)

B物塊接觸彈簧后先加速后減速

C當(dāng)彈簧形變量最大時(shí),物塊的加速度等于零

D當(dāng)物塊的速度最大時(shí),它所受的合力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一束光從空氣射向折射率n=的某種玻璃表面,下列說法正確的是

A入射角大于45°時(shí),會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象

B無論入射角多大,折射角都不超過45°

C欲使折射角等于30°,應(yīng)以45°入射角入射

D當(dāng)入射角等于arc tan時(shí),反射光線和折射光線垂直

E當(dāng)入射角等于arc tan時(shí),入射光線和反射光線垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長為1m,電阻為Ω.與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,OO′AD、BC的中線.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場,OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場如圖(b)所示,CD恰在磁場邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場如圖(c)所示,AB恰在磁場邊緣以內(nèi)(g=10m/s2).若絕緣板足夠長且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.

1)若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后,其整體加速度為多少?

2)若金屬框不固定,金屬框的加速度又為多少?此時(shí)絕緣板是否靜止,若不靜止,其加速度又是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是(  )

A. 電路閉合

B. 穿過電路的磁通量變化

C. A、B都滿足時(shí)

D. A、B只一項(xiàng)滿足即可

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