【題目】如圖所示長為l的細(xì)繩,一端系有一質(zhì)量為m的小球另一端固定在O點(diǎn).OB是過O點(diǎn)的豎直線,EOB上的一點(diǎn),E點(diǎn)作水平線EFEF上釘一鐵釘D,細(xì)繩能夠承受的最大拉力為9mg.現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩呈水平位置然后由靜止釋放,小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)擺動.為使小球可繞D點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,且細(xì)繩不致被拉斷,求釘子的位置在水平線EF上距E點(diǎn)x的取值范圍.不計線與釘子碰撞時的能量損失及釘子的大小不計空氣阻力.

【答案】

【解析】OD間的距離

D點(diǎn)為圓心的圓周運(yùn)動的半徑Rld

為使小球能繞O′點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動,則小球在最高點(diǎn)對繩的拉力F1應(yīng)該大于或等于零,即有:mgF1mmg、

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得: mg ②

因為小球在最低點(diǎn)對繩的拉力F2應(yīng)該小于或等于9mg,

即有:F2mgm≤8mg ③

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得: mg、

由①②③④式解得: xl

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小車運(yùn)動的過程中,質(zhì)量均為m的懸掛的小球A和車水平底板上的物塊B都相對車廂靜止,懸掛小球A的懸線與豎直線夾角為θ,則物塊B受到的摩擦力和小車運(yùn)動情況下列判斷中正確的是( 。

A. 物塊B不受摩擦力作用,小車只能向右運(yùn)動

B. 物塊B受摩擦力作用,大小為,方向向左;小車可能向右運(yùn)動

C. 物塊B受摩擦力作用,大小為,方向向左;小車一定向左運(yùn)動

D. B受到的摩擦力情況無法判斷,小車運(yùn)動方向不能確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,R1=8Ω,R2=4ΩR3=6Ω,R4=3Ω

1)求電路中的總電阻.

2)當(dāng)加在電路兩端的電壓U=42V時,通過每個電阻的電流是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車在平直公路上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,途中用了6s時間經(jīng)過A、B兩根電桿,已知A、B間的距離為60m,車經(jīng)過B時的速度為15m/s,則( )
A.經(jīng)過A桿時速度為5m/s
B.車的加速度為15m/s2
C.車從出發(fā)到B桿所用時間為10s
D.從出發(fā)點(diǎn)到A桿的距離是7.5m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(

A.電流的方向就是電荷定向移動的方向

B.電功率越大,電流做功越快,電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多

C.電源電動勢的大小反映的是電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小

D.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率越小,其導(dǎo)電性能越差

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動趨勢的正確判斷是

A. FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動趨勢向左

B. FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動趨勢向左

C. FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動趨勢向右

D. FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動趨勢向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于力,下列敘述正確的是

A.力是維持物體運(yùn)動的原因

B.作用力與反作用力是一對平衡力

C.施力物體同時一定是受力物體

D.一對平衡力一定是同一種性質(zhì)的力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一種能自動拐彎的輪子.如圖所示兩等高的等距軌道a、b固定于水平桌面上當(dāng)裝有這種輪子的小車在軌道上運(yùn)行到達(dá)彎道略微偏向軌道外側(cè)時,會順利實現(xiàn)拐彎而不會出軌.下列截面圖所示的輪子中能實現(xiàn)這一功能的是( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】—顆圍繞地球運(yùn)行的飛船,其軌道為橢圓.已知地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,萬有引力常量為G,地球表面重力加速度為.則下列說法正確的是( )

A. 飛船在遠(yuǎn)地點(diǎn)速度一定大于

B. 飛船在近地點(diǎn)瞬間減速轉(zhuǎn)移到繞地圓軌道后,周期一定變小

C. 飛船在遠(yuǎn)地點(diǎn)瞬間加速轉(zhuǎn)移到繞地圓軌道后,機(jī)械能一定變小

D. 飛船在橢圓軌道上的周期不可能等于π

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