【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0.75d，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）輕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)是多少？最大水平距離為多少？

【答案】（1） （2） （3）

【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

得

由機(jī)械能守恒定律，有

得

（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�。蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)的半徑為R＝d

由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式，有

得

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

有

得

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

有

得

當(dāng)時(shí)，x有最大值，

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】嫦娥三號(hào)是嫦娥繞月探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第三顆人造繞月探月衛(wèi)星。若嫦娥三號(hào)在離月球表面為h的圓形軌道繞月球飛行,周期為T1,已知地球中心到月球中心距離為地球半徑R的n倍,月球半徑r,月球公轉(zhuǎn)周期T2,引力常量G。求:

(1)月球的質(zhì)量;

(2)地球受月球的吸引力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U形金屬框架放置在傾角θ＝37°的絕緣斜面上，該裝置處于垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5 T．質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻R＝0.4 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，從靜止開始沿框架無(wú)摩擦下滑，與框架接觸良好．框架的質(zhì)量M＝0.2 kg、寬度l＝0.4 m，框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)若框架固定，求導(dǎo)體棒的最大速度vm；

(2)若框架固定，棒從靜止開始下滑6 m時(shí)速度v＝5 m/s，求此過程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過ab棒的電荷量q；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的記數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒有畫出．由圖數(shù)據(jù)可求得：

（1）該物體的加速度為 m/s2，

（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離約為 cm，

（3）打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為 m/s．

（4）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比 （選填：偏大、偏小或不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩極板不帶電，上極板接地，它的極板長(zhǎng)L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束相同的帶電微粒以相同的初速度先后從兩極板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下極板上，微粒所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上。設(shè)前一微粒落到下極板上時(shí)后一微粒才能開始射入兩極板間。已知微粒質(zhì)量為m=2×10－6kg、電荷量q=1×10－8C，電容器電容為C=1μF，取g=10m/s2。

（1）為使第一個(gè)微粒恰能落在下極板的中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi)，求微粒入射初速度v0的取值范圍；

（2）若帶電微粒以第（1）問中初速度v0最小值入射，則最多能有多少個(gè)帶電微粒落到下極板上？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對(duì)磁現(xiàn)象的研究中有一種“磁荷觀點(diǎn)”，人們假定，在N極上聚集著正磁荷，在S極上聚集著負(fù)磁荷，由此可以將磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象類比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律，例如磁的庫(kù)侖定律，磁場(chǎng)強(qiáng)度等。在磁荷觀點(diǎn)中磁場(chǎng)強(qiáng)度定義為：磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于點(diǎn)磁荷在該處所受磁場(chǎng)力與點(diǎn)磁荷所帶磁荷量的比值，其方向與正磁荷在該處所受磁場(chǎng)力方向相同，若用H表示磁場(chǎng)強(qiáng)度，F表示點(diǎn)磁荷所受磁場(chǎng)力，qm表示磁荷量，則磁場(chǎng)強(qiáng)度可以表示為： 。以下公式所采取的定義方法與磁場(chǎng)強(qiáng)度不相同的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車以初速度v0沖上傾角一定的斜坡，設(shè)功率P 恒定不變，受到的阻力（不包括汽車重力沿斜面向下的分力）恒定不變，則汽車上坡過程中的v t圖像可能是（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平光滑軌道AB與以O點(diǎn)為圓心的豎直半圓形光滑軌道BCD相切于B點(diǎn)，半圓形軌道的半徑r=0.30m。在水平軌道上A點(diǎn)靜置一質(zhì)量為m2=0.12kg的物塊2，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m1=0.06kg的物塊1以一定的速度向物塊2運(yùn)動(dòng)，并與之發(fā)生正碰，碰撞過程中無(wú)機(jī)械能損失，碰撞后物塊2的速度v2=4.0m/s。物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，求：

【1】物塊2運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大�。�

【2】發(fā)生碰撞前物塊1的速度大�。�

【3】若半圓形軌道的半徑大小可調(diào)，則在題設(shè)條件下，為使物塊2能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)，其半徑大小應(yīng)滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移－時(shí)間(x－t)圖線．由圖可知(　　)

A. 在t1時(shí)刻，兩車相遇

B. 在t2時(shí)刻，a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相同

C. 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率先減小后增大

D. 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率一直比a車大

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