【題目】一質(zhì)量為0.5kg的小球,用長(zhǎng)為0.4m細(xì)繩拴住,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2).求

(1)若過最低點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s,此時(shí)繩的拉力大小F1?

(2)若過最高點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s,此時(shí)繩的拉力大小F2?

(3)若過最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力剛好為零,此時(shí)小球速度大。

【答案】(1)若過最低點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s,此時(shí)繩的拉力大小是50N;

(2)若過最高點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s,此時(shí)繩的拉力大小是15N;

(3)若過最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力剛好為零,此時(shí)小球速度大小是2m/s

【解析】

試題分析:(1)當(dāng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s時(shí),重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)線的拉力.

(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí),重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)線的拉力.

(3)過最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力剛好為零,重力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.根據(jù)牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的臨界速度.

解:(1)當(dāng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s時(shí),重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:

所以:N.

(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí),重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:

所以:N

(3)過最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力剛好為零,重力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.根據(jù)牛頓第二定律得:

所以:m/s

答:(1)若過最低點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s,此時(shí)繩的拉力大小是50N;

(2)若過最高點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s,此時(shí)繩的拉力大小是15N;

(3)若過最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力剛好為零,此時(shí)小球速度大小是2m/s.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示為一風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,一質(zhì)量為的小球套在一根固定的直桿上,直桿與水平面夾角,F(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的風(fēng)力作用下,從點(diǎn)靜止出發(fā)向上運(yùn)動(dòng),已知桿與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)。sin37°=06,con37°=08, g=10m/s2

試求:

1小球運(yùn)動(dòng)的加速度

2作用后小球到達(dá)點(diǎn),此時(shí)使風(fēng)力大小不變,方向立即改為水平向左。則從改變風(fēng)力 開始計(jì)時(shí),小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將回到點(diǎn)。

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【題目】如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,bc是固定在小車上的水平橫桿,質(zhì)量為M的物塊穿在桿上,通過細(xì)線懸吊著質(zhì)量為m的小物體,小物體在小車的水平底板上,小車未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上。現(xiàn)使小車向右運(yùn)動(dòng),全過程中物塊始終未相對(duì)桿bc移動(dòng),物塊、小物體與小車保持相對(duì)靜止,已知a1∶a2∶a3∶a4=1∶2∶4∶8,物塊M受到的摩擦力大小依次為f1、f2、f3、f4,則以下結(jié)論正確的是()

A. f1∶f2=1∶2 B. f2∶f3=1∶2

C. f3∶f4=1∶2 D. =2

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【題目】如圖所示,粗糙水平軌道與半徑為的豎直光滑半圓軌道在點(diǎn)平滑連接,在過圓心的水平界面的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng),F(xiàn)有一質(zhì)量為,電量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從水平軌道上點(diǎn)由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)離開圓軌道后,經(jīng)界面上的點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)(點(diǎn)恰好在點(diǎn)的正上方)。已知、間距離為,重力加速度為,求:

(1)小球在處的速度大小

(2)小球從運(yùn)動(dòng)到克服阻力做功

(3)小球從運(yùn)動(dòng)到的過程中對(duì)軌道壓力的最大值

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【題目】如圖所示,在粗糙的水平面上疊放著物體AB,AB間的接觸面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持靜止,則下面的說法中正確的是(  )

A. 物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于F

B. 物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零

C. 物體AB間的靜摩擦力的大小等于F

D. 物體AB間的靜摩擦力的大小等于零

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【題目】如圖所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火將衛(wèi)星送入橢圓軌道2,然后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),2、3相切于P點(diǎn),則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),下列說法中正確的是( ).

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度

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【題目】如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5 cm,如果g10 m/s2,那么:

(1)照相機(jī)的閃光頻率是________Hz;

(2)小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是________ m/s;

(3)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是________ m/s.

(4)A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),向右為x軸正方向,向下為y軸正方向,則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)x=________,y=____________。

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【題目】如圖所示,在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速為1/秒,振幅為4厘米,頻率為2.5赫。在t=0時(shí)刻,P點(diǎn)位于其平衡位置上方最大位移處,則距P0.2米的Q點(diǎn)。(     )

A. 0.1秒時(shí)的位移是4厘米;

B. 0.1秒時(shí)的速度最大;

C. 0.1秒時(shí)的速度向下;

D. 00.1秒時(shí)間內(nèi)的路程是4厘米。

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【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了用光電門傳感器探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m的關(guān)系。

(1)如圖1所示,在小車上固定寬度為l的擋光片,將兩個(gè)光電門傳感器固定在相距為d的軌道上,釋放小車,傳感器記錄下小車經(jīng)過光電門1和光電門2的時(shí)間分別為、,可以測(cè)得小車的加速度a=____________(用題中的符號(hào)l、d、表示)。

(2)該同學(xué)多次重復(fù)測(cè)量,作出aF圖,如圖2所示,發(fā)現(xiàn)該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn),其原因可能是__________;此圖線的BC段明顯偏離直線,其原因可能是__________。

A.平衡摩擦力時(shí),軌道右端墊的過高

B.軌道保持了水平狀態(tài)

C.所用小車的質(zhì)量太大

D.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

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