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一長=0.80m的輕繩一端固定在點,另一端連接一質量=0.10kg的小球,懸點距離水平地面的高度H = 1.00m.開始時小球處于點,此時輕繩拉直處于水平方向上,如圖所示.讓小球從靜止釋放,當小球運動到點時,輕繩碰到懸點正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂.不計輕繩斷裂的能量損失,取重力加速度g=10m/s2

(1)繩斷裂后球從點拋出并落在水平地面的C點,求C點與點之間的水平距離.
(2)若輕繩所能承受的最大拉力Fm = 9.0N,求釘子P與點的距離d應滿足什么條件?
(1)0.80m(2)d > 0.60m
根據機械能守恒求出到B點的速度,利用平拋運動求出水平距離,利用圓周運動的向心力公式求出d應滿足的條件。
(1)設小球運動到點時的速度大小,由機械能守恒定律得
                
解得小球運動到點時的速度大小
=" 4.0" m/s           
小球從點做平拋運動,由運動學規(guī)律得
                     
            
解得C點與點之間的水平距離
=0.80m     
(2)若輕繩碰到釘子時,輕繩拉力恰好達到最大值Fm,由牛頓定律得
               
                     
由以上各式解得
d = 0.60m                      
因此釘子P與點的距離d應滿足條件d > 0.60m.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

 圖示為一個玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個點。當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉時,下列表述正確的是(    )
A.a、b的角速度比c的大B.c的線速度比a、b的大
C.a、b和c三點的線速度大小相等D.a、b和c三點的角速度相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于勻速圓周運動的判斷,下列說法中正確的是
A.角速度不變B.線速度不變
C.向心加速度不變D.向心力不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質點作勻速圓周運動,半徑為R,轉速為n,(R、n的單位均為國際單位),則質點的周期T=____________,角速度=____________,線速度=____________,向心加速度a=____________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列物體在任意相等的時間內,動量的變化不相等的是
A.做勻速圓周運動的物體B.做自由落體運動的物體
C.做平拋運動的物體D.做勻減速直線運動的物體

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖B1所示,在固定的圓錐形漏斗的光滑內壁上,有兩個質量相等的小物塊A和B,它們分別緊貼漏斗的內壁.在不同的水平面上做勻速圓周運動,則以下敘述正確的是   (     ) 
10.
A.物塊A的線速度大于物塊B的線速度
B.物塊A的角速度大于物塊B的角速度
C.物塊A對漏斗內壁的壓力大于物塊B對漏斗內壁的壓力
D.物塊A的周期小于物塊B的周期

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對質點做圓周運動,下列描述正確的是(      )
A.有的圓周運動是變速運動,有的是勻速運動。所以不能籠統(tǒng)地說所有的圓周運動都是變速運動。
B.由于質點做勻速圓周運動時角速度是相等的,所以,角速度這個物理量是一個標量。是只有大小,沒有方向的。
C.做圓周運動的質點所受的合外力就是其向心力。
D.設質點以速率V做勻速圓周運動,則在任意半個周期內,其速度改變量大小為2V。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動。一雪坡由AB和BC兩段組成,AB是傾角為θ=370的斜坡,可認為光滑。BC是半徑為R=5m的圓弧面,有摩擦。圓弧面BC與斜坡AB相切于B點,與水平面相切于C點,如圖所示。又已知AB豎直高度h1=9.8m,豎直臺階CD高度為h2=5m,臺階底端D與傾角為θ=370的斜坡DE相連。運動員連同滑雪裝備總質量為80kg,從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上,其中運動員在BC圓弧面上運動時由于受到摩擦力的作用速度的大小保持不變。整個運動過程中不計空氣阻力,g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:

(1)運動員到達C點的速度大?
(2)運動員經過C點時軌道受到的壓力大?
(3)運動員在空中飛行的時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個小球沿豎直固定的光滑圓形軌道內側做圓周運動,圓形軌道的半徑為R,小球可看作質點,則關于小球的運動情況,下列說法錯誤的是(  )
A.小球的線速度方向時刻在變化,但總在圓周切線方向上
B.小球通過最高點的速度可以等于0
C.小球線速度的大小總大于或等于
D.小球運動到最高點時,軌道可能對小球產生向下的壓力,也可能沒有作用力

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