【題目】質量m=1 kg的小球在長為L=1 m的細繩作用下在豎直平面內做圓周運動,細繩能承受的最大拉力Tmax=46 N,轉軸離地高度h=6 m,g=10 m/s2.試求:
(1)若恰好通過最高點,則最高點處的速度為多大?
(2)在某次運動中在最低點細繩恰好被拉斷,則此時的速度為多大?
(3)繩斷后小球做平拋運動,如圖所示,求落地水平距離x.
【答案】(1)(2)6m/s(3)6m
【解析】試題分析:(1)當小球恰好通過最高點時,重力提供向心力,根據(jù)向心力公式即可求解;(2)在最低點細繩恰好被拉斷時,繩子的拉力達到最大值,對小球在最低點進行受力分析,由向心力公式即可求解;(3)細繩斷后,小球做平拋運動,根據(jù)平拋運動基本公式即可求解.
(1)當小球恰好通過最高點時,小球只受重力,并由重力提供向心力.設此時速度為,根據(jù)牛頓第二定律得: ,所以
(2)若細繩此時恰好被拉斷,則
小球在最低點時,由牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)得,解得
(3)繩斷后,小球做平拋運動,設水平距離為x,則有
得
水平距離
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【題目】如圖所示,一個質量為M的木箱靜止在光滑水平面上,木箱內粗糙的底板上放著一個質量為m的小木塊,現(xiàn)使木箱瞬間獲得一個水平向左的初速度v0,下列說法正確的是
A. 最終小木塊和木箱都將靜止
B. 最終小木塊和木箱組成的系統(tǒng)損失機械能為
C. 木箱速度為時,小木塊的速度為
D. 最終小木塊速度為
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【題目】一束光從空氣射向折射率n=的某種玻璃的表面,如圖所示,i代表入射角,則( )
A. 當入射角i=30°時,折射角
B. 無論入射角i為多大,折射角r都不會超過45°
C. 欲使折射角r=30°,應以i=45°的角度入射
D. 當入射角i=arcta 時,反射光線跟折射光線恰好互相垂直
E. 當入射角大于臨界角時,會發(fā)生全反射
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【題目】真空中相距為3a的兩個點電荷M、N,分別固定于x軸上x1=0和x2=3a的兩點上,在它們連線上各點場強E隨x變化關系如圖所示,以下判斷正確的是( )
A. x=2a處的電勢一定為零
B. 點電荷M、N一定為同種電荷
C. 在兩點電荷之間沿x軸正向電勢降低
D. 點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為4:1
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【題目】2003年8月29日,火星、地球和太陽處于三點一線,上演“火星沖日”的天象奇觀。這是6萬年來火星距地球最近的一次,與地球之間的距離只有5576萬公里,為人類研究火星提供了最佳時機。如圖所示為美國宇航局最新公布的“火星沖日”的虛擬圖,則有( )
A. 2003年8月29日,火星的線速度大于地球的線速度
B. 2003年8月29日,火星的線速度小于地球的線速度
C. 2004年8月29日,火星又回到了該位置
D. 2004年8月29日,火星還沒有回到該位置
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【題目】關于磁場和磁感線,下列說法正確的是( )
A. 磁感線總是從N極出發(fā),止于S極
B. 通電導線在某處不受磁場力作用,則該處的磁感應強度一定為零
C. 磁感應強度為零的區(qū)域,在該區(qū)域中通過某個面的磁通量一定為零
D. 磁場是真實存在的物質,磁感線也是客觀存在的,反映磁場的大小和方向
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內電阻為r,三個可變電阻分別用R1、R2和R3表示。那么,在三個可變電阻的阻值變化的過程中,一定能夠使得通過R3的電流變大的方案是
A. R1變大,R3變小 B. R1變小,R2變大
C. R1、R2都變大 D. R1、R2都變小
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【題目】傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站,如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶始終保持恒定的速率v運行,將行李無初速度地放在左端點A處。傳送帶的水平部分A、B間的距離為L,則
A. 行李在傳動帶上一定勻加速至B端
B. 行李在傳送帶上可能受到向右的靜摩擦力
C. 行李在傳送帶上可能有一段時間不受摩擦力
D. 行李在傳送帶上的時間可能小于
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【題目】如圖所示,電阻 不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角θ=37°絕緣斜面上,框架與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,框架的質量m1=0.4kg,寬度l=0.5m,質量m2=0.1kg、電阻R=0.5Ω的導體棒ab垂直放在框架上,整個裝置處于垂直斜面向上的勻強磁場中,磁感應強度大小B=2.0T,對棒施加沿斜面向上的恒力F=8N,棒從靜止開始無摩擦地運動,當棒的運動速度達到某值時,框架開始運動。棒與框架接觸良好。設框架與斜面間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,,,求:
(1)框架剛開始運動時流過導體棒的電流I;
(2)若已知這一過程導體棒向上位移x=0.5m,求此過程中回路產生的熱量Q(結果保留兩位有效數(shù)字)。
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