【題目】如圖所示，一桌面厚度AC=h， C到地面的高度為10h。O點(diǎn)為桌面上一點(diǎn)，O點(diǎn)到A的距離為2h，在O點(diǎn)固定一個(gè)釘子，在釘子上拴一長度為4h的輕質(zhì)細(xì)線，細(xì)線另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球P（可視為質(zhì)點(diǎn)）。B在O正上方，OB距離為4h ，把小球P 拉至B點(diǎn)。（重力加速度為g）

(1)若小球獲得一個(gè)水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；

(2)給小球一水平向右的初速度，當(dāng)小球恰好在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)正下方后瞬間細(xì)線斷了。已知小球在運(yùn)動(dòng)過程中沒有與桌腿相碰，求小球自細(xì)線斷開瞬間運(yùn)動(dòng)到地面的水平位移和細(xì)線能承受的彈力的范圍。

【答案】（1）；（2），。

【解析】

(1)在小球不能打在桌面上的前提下，由分析可知，小球恰好擊中點(diǎn)時(shí)，小球的初速度最小，該過程小球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球的最小初速度為。

水平方向由

豎直方向有

解得

(2)設(shè)小球在點(diǎn)的速度為，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)正下方時(shí)對(duì)應(yīng)的速度設(shè)為，在點(diǎn)，對(duì)小球，根據(jù)向心力公式有

從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)正下方，根據(jù)動(dòng)能定理有

解得

對(duì)小球，經(jīng)過點(diǎn)正下方的前、后瞬間，細(xì)線拉力分別設(shè)為和，分別應(yīng)用向心力公式有

解得

結(jié)合牛頓第三定律可知細(xì)線能承受的彈力范圍

細(xì)線斷裂后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球的水平位移為，則水平方向有

豎直方向有

聯(lián)立解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比，原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動(dòng)變阻器和額定電壓為、內(nèi)阻為的電動(dòng)機(jī)。閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為。則

A. 副線圈兩端電壓為

B. 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為

C. 突然卡住電動(dòng)機(jī)，原線圈輸入功率變小

D. 通過電動(dòng)機(jī)的交流電頻率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】紙面內(nèi)的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，對(duì)邊AB∥CD、AD∥BC，電場方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電粒子從AB上的P點(diǎn)平行于紙面射入該區(qū)域，入射方向與AB的夾角為θ（θ<90°），粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)并從CD射出。若撤去電場，粒子以同樣的速度從P點(diǎn)射入該區(qū)域，恰垂直CD射出。已知邊長AD=BC=d，帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計(jì)粒子的重力。求

（1）帶電粒子入射速度的大��；

（2）帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是個(gè)游樂場地，半徑為的光滑四分之一圓弧軌道與長度為的水平傳送帶平滑連接，傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為，傳送帶端靠近傾角為30°的足夠長斜面的底端，二者間通過一小段光滑圓弧（圖中未畫出）平滑連接，滑板與傳送帶和斜面間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力分別為正壓力的和。某少年踩著滑板從點(diǎn)沿圓弧軌道由靜止滑下，到達(dá)點(diǎn)時(shí)立即向前跳出。該少年離開滑板后，滑板以的速度返回，少年落到前方傳送帶上隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)的相同滑板上，然后一起向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑板與點(diǎn)的距離為。已知少年的質(zhì)量是滑板質(zhì)量的9倍，不計(jì)滑板的長度以及人和滑板間的作用時(shí)間，重力加速度，求：

(1)少年跳離滑板時(shí)的速度大��；

(2)少年與滑板到達(dá)傳送帶最右側(cè)端的速度大小；

(3)少年落到滑板上后至第一次到達(dá)斜面最高點(diǎn)所用的時(shí)間（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

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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.固體都有固定的熔點(diǎn)

B.空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示

C.在太空中正常運(yùn)行的“天宮二號(hào)”內(nèi)的水珠由于表面張力作用可以變成完美的球形

D.相同溫度、相同材料、相等質(zhì)量的物體，高度越高，內(nèi)能越大

E.一定量的理想氣體經(jīng)某- -過程吸收熱量2.0×103J，對(duì)外做功1.0×103J，氣體的溫度升高，密度變小

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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. U→Th+X中X為中子，核反應(yīng)類型為β衰變

B. H+H→He+Y中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變

C. U+n→Xe+Sr+K，其中K為10個(gè)中子，核反應(yīng)類型為重核裂變

D. N+He→O+Z，其中Z為氫核核反應(yīng)類型為輕核聚變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，點(diǎn)為一粒子源，可以產(chǎn)生某種質(zhì)量為電荷量為的帶正電粒子，粒子從靜止開始經(jīng)兩板間的加速電場加速后從點(diǎn)沿紙面以與成角的方向射入正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直于紙面向里，正方形邊長為，點(diǎn)是邊的中點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用，則下列說法正確的是（　　）

A.若加速電壓為時(shí)，粒子全部從邊離開磁場

B.若加速電壓為時(shí)，粒子全部從邊離開磁場

C.若加速電壓為時(shí)，粒子全部從邊離開磁場

D.若加速電壓由變?yōu)?/span>時(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系．

（1）為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量M ________（填“需要”、“不需要”）遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．

（2）圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，sAD=_________cm．已知電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度 v =_________m/s（保留兩位有效數(shù)字）．

（3）該同學(xué)畫出小車動(dòng)能變化與拉力對(duì)小車所做的功的ΔEk—W關(guān)系圖像，由于實(shí)驗(yàn)前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實(shí)驗(yàn)圖線（實(shí)線）應(yīng)該是____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體在豎直方向的升降機(jī)中，由靜止開始豎直向上作直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能E與其上升高度h關(guān)系的圖象如圖所示，其中0~h1過程的圖線為曲線，h1～h2過程中的圖線為直線。下列說法正確的是

A. 0~h1過程中，升降機(jī)對(duì)小球的支持力一定做正功

B. 0~h1過程中，小球的動(dòng)能一定在增加

C. h1～h2過程中，小球的動(dòng)能可能不變

D. h1～h2過程中，小球重力勢(shì)能可能不變

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