【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長(zhǎng)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(zhǎng)為 ,重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.

1)求繩斷開時(shí)球的速度大小v1

2)問繩能承受的最大拉力多大?

3)改變繩長(zhǎng),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(zhǎng)應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?

【答案】1)繩斷時(shí)球的速度大小為

2)繩能承受的最大拉力為 ;

3)要使球拋出的水平距離最大,繩長(zhǎng)應(yīng)為 ,最大水平距離為

【解析】(1)設(shè)繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,
豎直方向上:
水平方向上:d=v1t1
解得:

(2)設(shè)繩能承受的最大拉力為Fm.球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:R=d

解得:Fm=mg
(3)在圓周的最低點(diǎn),有:
平拋運(yùn)動(dòng),有:d-l=gt2
s=vt
聯(lián)立解得: ,當(dāng)l=d-l時(shí),即繩長(zhǎng)為時(shí),s最大為

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】如圖所示,物體在有動(dòng)物皮毛的斜面上運(yùn)動(dòng),由于皮毛的特殊性,引起物體的運(yùn)動(dòng)有如下特點(diǎn),順著毛的生長(zhǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),毛皮產(chǎn)生的阻力可以忽略,逆著毛的生長(zhǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到來(lái)自毛皮的滑動(dòng)摩擦力,且動(dòng)摩擦因數(shù)μ恒定,斜面底端距水平面高度為h=0.8m,質(zhì)量為m=2kg的小物塊M從斜面頂端A由靜止滑下,從O點(diǎn)進(jìn)入光滑水平滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,為使M制動(dòng),將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線B處的墻上,另一端恰位于水平軌道的中點(diǎn)C,已知斜面的傾角,動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度,下滑時(shí)逆著毛的生長(zhǎng)方向,求

1)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能(設(shè)彈簧處原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零)

2)若物塊M能夠被彈回到斜面上,則它能夠上升的最大高度是多少

3)物塊M在斜面上滑過程中下滑的總路程

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)下列關(guān)于近代物理知識(shí)的描述中,正確的是________.

A.當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出,則改用紫光照射也一定會(huì)有電子逸出

B.處于n=3能級(jí)狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時(shí),能發(fā)出3種頻率的光子

C.衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

D.在N+He→O+X核反應(yīng)中,X是質(zhì)子,這個(gè)反應(yīng)過程叫α衰變

E.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

(2)如圖所示,半徑為R的四分之三光滑圓軌道豎直放置,CB是豎直直徑,A點(diǎn)與圓心等高,有小球b靜止在軌道底部,小球a自軌道上方某一高度處由靜止釋放,自A點(diǎn)與軌道相切進(jìn)入豎直圓軌道,a、b小球直徑相等、質(zhì)量之比為3∶1,兩小球在軌道底部發(fā)生彈性正碰后小球b經(jīng)過C點(diǎn)水平拋出落在離C點(diǎn)水平距離為2R的地面上,重力加速度為g,小球均可視為質(zhì)點(diǎn).求:

①小球b碰后瞬間的速度大。

②小球a碰后在軌道中能上升的最大高度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于人造地球衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 繞不同圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的圓心可以不相同

B. 在返回地面過程中向下減速時(shí)產(chǎn)生失重現(xiàn)象

C. 由于離地面越高的衛(wèi)星的線速度越小,所以發(fā)射離地面越高的衛(wèi)星需要的發(fā)射速度越小

D. 在發(fā)射過程中向上加速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞,使汽缸懸空而靜止.設(shè)活塞和缸壁間無(wú)摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動(dòng),缸壁導(dǎo)熱性能良好,使缸內(nèi)氣體溫度總能與外界大氣的溫度相同,則下列結(jié)論中正確的是

A. 若外界大氣壓強(qiáng)增大,則彈簧將減小一些,汽缸的上底面距地面的高度將減小

B. 若外界大氣壓強(qiáng)減小,則彈簧長(zhǎng)度將不變,汽缸的上底面距地面的高度將增大

C. 若氣溫升高,則活塞不動(dòng),汽缸的上底面距地面的高度將增大

D. 若氣溫降低,則活塞向上移動(dòng),汽缸的上底面距地面的高度將減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連,A放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上,F(xiàn)用手控制住A,并使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為4m,B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開地面。下列說(shuō)法正確的是

A.斜面傾角α = 30°

B.A獲得最大速度為

C.C剛離開地面時(shí),B的加速度最大

D.從釋放A到C剛離開地面的過程中,A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻、上端封閉的三通細(xì)玻璃管中用水銀與活塞封閉了兩段溫度相同、長(zhǎng)度分別為LA= 25cmLB=30cm的理想氣體A、B,豎直管中兩段水銀柱長(zhǎng)均為h=15cm,水平管中水銀柱足夠長(zhǎng),右端和大氣相通,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg.現(xiàn)緩慢抽動(dòng)玻璃管下端的活塞,使A、B兩部分氣體體積相同,求活塞下移的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)正常工作的理想變壓器的原、副線圈中,下列的哪個(gè)物理量不相等

A. 交變電流的頻率 B. 電流的有效值

C. 電功率 D. 磁通量的變化率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于位移和路程,下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 位移是矢量,位移的方向即物體運(yùn)動(dòng)的方向

B. 位移的大小不會(huì)比路程大

C. 路程是標(biāo)量,即位移的大小

D. 物體通過一段路程,則它通過的位移不可能為零

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