5．如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的輕繩上懸掛于O點(diǎn)，下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球靜止在豎直方向時(shí)，與固定在水平面上半徑為R的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道接觸且無(wú)擠壓，現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)（保持繩繃直）由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球沿該點(diǎn)切線方向水平拋出落在水平地面上的P點(diǎn)，圓弧軌道的圓心O′與OB在同一豎直線上，已知繩長(zhǎng)L=R，O′P=$\sqrt{2}$R，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：
（1）繩被拉斷的瞬間小球的速度；
（2）輕繩所受的最大拉力的大�。�

分析 （1）繩子被拉斷后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出小球的初速度．
（2）由牛頓第二定律可以求出繩子所受的最大拉力．

解答 解：（1）繩子斷裂后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，
豎直方向：R=$\frac{1}{2}$gt2，
水平方向：O′P=vt，
解得：v=$\sqrt{gR}$；
（2）小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力最大，
由牛頓第二定律得：F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
解得：F=2mg；
答：（1）繩被拉斷的瞬間小球的速度為$\sqrt{gR}$；
（2）輕繩所受的最大拉力的大小為2mg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求小球的速度、繩子的最大拉力，分析清楚小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律即可正確解題．

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：多選題

15．如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，下面關(guān)于觀察到的現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到熒光屏上的閃光次數(shù)最多
B．放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時(shí)稍少些
C．放在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光
D．放在D位置時(shí)，屏上仍能觀察一些閃光，但次數(shù)極少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2．根據(jù)圖象信息，不能確定的物理量是（　�。�
A．小球的質(zhì)量B．小球的初速度
C．2s 末重力對(duì)小球做功的功率D．小球拋出時(shí)的高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

13．如圖所示，由天然放射性元素釙（Po）放出的射線X1轟擊鈹（Be）時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流X2，用X2轟擊石蠟時(shí)會(huì)打出粒子流X3則X1是α粒子，X2是中子，X3是質(zhì)子．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，桿上套著一個(gè)圓環(huán)．箱子的質(zhì)量為M，圓環(huán)的質(zhì)量為m，圓環(huán)沿桿滑動(dòng)時(shí)與桿間有摩擦．
（1）若環(huán)沿桿加速下滑，環(huán)與桿間摩擦力的大小為F，則箱子對(duì)地面的壓力有多大？
（2）若環(huán)沿桿下滑的加速度為a，則箱子對(duì)地面的壓力有多大？
（3）若給環(huán)一定的初速度，使環(huán)沿桿下滑的過(guò)程中摩擦力大小仍為F，則箱子對(duì)地面的壓力有多大？
（4）若給環(huán)一個(gè)初速度v0，環(huán)沿桿上滑h高后速度恰好為0，則在環(huán)沿桿上滑的過(guò)程中，箱子對(duì)地面的壓力有多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．在傾角θ=37°的傾角上，用擋板固定長(zhǎng)L=1.6m、質(zhì)量M=2kg的絕緣木板B，質(zhì)量m=1kg帶電量q=+2.0×10-5C的小滑塊A放在木板B的中點(diǎn)，木板和小滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2，木板和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4，所在空間有一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=5.0×105N/C，g取10m/s2，斜面足夠長(zhǎng)．
（1）由靜止開始釋放小滑塊，同時(shí)撤去擋板，求小滑塊和木板從開始運(yùn)動(dòng)到分離的時(shí)間．
（2）求小滑塊和木板從開始運(yùn)動(dòng)到分離，摩擦力對(duì)木板做的功及系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，若電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0．電容器板長(zhǎng)和板間距離均為L(zhǎng)=10cm，下極板接地．電容器右端到熒光屏的距離也是L=10cm．在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．每個(gè)電子穿過(guò)兩極板的時(shí)間極短，可以認(rèn)為電壓是不變的，求：

（1）在t=0.06s時(shí)刻，電子打在熒光屏上的何處？
（2）熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)？
（3）屏上的亮點(diǎn)如何移動(dòng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖所示，將質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴住，線的另一端固定在O點(diǎn)，將小球拉到與O等高的位置并使線剛好繃直，由靜止開始釋放小球，不計(jì)空氣阻力和懸點(diǎn)的摩擦．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒
B．在落到最低點(diǎn)之前，小球重力的功率不斷增大
C．小球落到最低點(diǎn)時(shí)刻，線的拉力與線的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)
D．在落到最低點(diǎn)之前，小球的重力一直做正功，線的拉力做負(fù)功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源電動(dòng)勢(shì)E=30V，內(nèi)阻r=1Ω，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10V，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1Ω，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為10AB．通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流小于10A
C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率小于16WD．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為20W

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