如圖所示，長為L=0.45m的輕質(zhì)細繩將一質(zhì)量為1kg的小球懸掛在距離水平面高為H=1.70m的O點，繩拉直至水平狀態(tài)無初速度釋放小球，小球擺動至細繩處于豎直位置時細繩恰好斷裂，不計空氣阻力，繩斷裂時無能量損失，取g=10m/s2．求：

（1）小球到A點時的速度以及繩子能承受的最大拉力；

（2）繩子斷裂后小球的水平位移．


考點：

機械能守恒定律；平拋運動；向心力．

專題：

機械能守恒定律應(yīng)用專題．

分析：

（1）根據(jù)機械能守恒定律求出小球到達A點的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出最大拉力大�。�

（2）斷裂后小球做平拋運動，根據(jù)高度求出平拋運動的時間，結(jié)合平拋運動的初速度和時間求出水平位移．

解答：

解：（1）設(shè)小球到A點的速度為v，由機械能守恒可得：，

代入數(shù)據(jù)解得：v=3m/s．

設(shè)繩子能承受的最大拉力為F，在A點根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣mg=，

代入數(shù)據(jù)解得：F=30N．

（2）繩子斷后，水平方向上有：x=vt，

豎直方向上有：H﹣L=

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立兩式解得：x=1.5m．

答：（1）小球到達A點的速度為3m/s，繩子能承受的最大拉力為30N．

（2）繩子斷裂后小球的水平位移為1.5m．

點評：

本題考查了圓周運動和平拋運動的綜合運用，知道圓周運動向心力的來源和平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．

　

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


A、B兩物體以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若兩物體的質(zhì)量mA>mB，兩物體與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，則兩物體能滑行的最大距離xA與xB相比為(　　)

A．xA＝xB　　　　　　      B．xA>xB

C．xA<xB                           D．不能確定

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科目：高中物理 來源： 題型：


現(xiàn)在汽車變速裝置有手動變速和自動變速，手動變速是通過檔桿改變變速箱中齒輪的轉(zhuǎn)速比．當(dāng)汽車由水平路段進入上坡路段行駛時，在保證汽車的輸出功率不變的情況下，下列那些措施能使汽車獲得更大的牽引力

（　　）

　

A．

可以把檔桿變到低速檔位置

B．

保持在平直路面上的檔位不變

　

C．

可以把檔桿變到高速檔位置

D．

以上措施都不行

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是（　�。�

　  A． 做曲線運動物體的速度、加速度都一定在改變

　  B． 做曲線運動物體受到的合外力可能為零

　  C． 物體在恒力作用下不可能做曲線運動

　  D． 做曲線運動物體的加速度可能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是（　�。�

　

A．

A球的線速度必定小于B球的線速度

　

B．

A球的角速度必定小于B球的角速度

　

C．

A球的運動周期必定小于B球的運動周期

　

D．

A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/p>

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動，小球A用細線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端。B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ。若某時刻觀察到細線偏離豎直方向θ角，則此刻小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小和方向為

A．mg，豎直向上       B．mg，斜向左上方

C．mgtanθ，水平向右   D．mg，斜向右上方

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖一中螺旋測微器讀數(shù)為 mm。圖二中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為 cm。

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科目：高中物理 來源： 題型：


已知：一個均勻帶電的球殼在殼內(nèi)任意一點產(chǎn)生的電場強度均為零，在殼外某點產(chǎn)生的電場強度等同于把殼上電量全部集中在球心處的點電荷所產(chǎn)生的電場強度，即：

，式中R為球殼的半徑，r為某點到球殼球心的距離，Q為球殼所帶的電荷量，k為靜電力常量。在真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球殼，球心位置O固定，P為球殼外一點，M為球殼內(nèi)一點，如圖所示，以無窮遠為電勢零點，關(guān)于P、M兩點的電場強度和電勢，下列說法中正確的是

A．若Q不變，P點的位置也不變，而令R變小，則P點的場強不變

B．若Q不變，P點的位置也不變，而令R變小，則P點的電勢升高

C．若Q不變，M點的位置也不變，而令R變小（M點仍在殼內(nèi)），則M點的電勢升高

D．若Q不變，M點的位置也不變，而令R變�。∕點仍在殼內(nèi)），則M點的場強不變

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科目：高中物理 來源： 題型：


不計空氣阻力，在下列各種過程中，物體機械能總量不變的是

A．在水平路面上加速行駛的汽車

B．在空中勻速下降的直升飛機

C．被勻速拉上斜坡大的木箱

D．從高處自由下落的小球　

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同步練習(xí)冊答案