一條長為0.80m的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球，懸點(diǎn)距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時小球處于點(diǎn)，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動到點(diǎn)時，輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）當(dāng)小球運(yùn)動到點(diǎn)時的速度大��；

（2）繩斷裂后球從點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離；

（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。

 

【答案】

(1)  4.0 m/s (2) 0.80m   (3)9N

【解析】

試題分析：（1）設(shè)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小，由機(jī)械能守恒定律得

    ①

解得小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小

= 4.0 m/s       ②

（2）小球從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得

    ③

    ④  

解得C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離

=0.80m      ⑤

（3）若輕繩碰到釘子時，輕繩的拉力恰好到達(dá)最大值Fm,由牛頓定律

    ⑥

r=l-d  ⑦

聯(lián)立解得 Fm=9N

考點(diǎn)：此題考查了平拋運(yùn)動規(guī)律及牛頓定律、機(jī)械能守恒定律。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L=0.80m、電阻r=0.30Ω、質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒CD垂直放在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩條平行金屬桿組成，已知金屬桿表面光滑且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距也是L，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．量程為0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.50Ω的電阻，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R兩端，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場向下穿過導(dǎo)軌平面．現(xiàn)以向右恒定的外力F=1.6N使金屬棒向右運(yùn)動，當(dāng)金屬棒以最大速度v在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏．
（1）試通過計(jì)算判斷此滿偏的電表是哪個表．
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．
（3）在金屬棒ab達(dá)到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后電阻R消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在做“探究小車運(yùn)動的速度與時間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)室提供了下列的實(shí)驗(yàn)器材：
①電火花打點(diǎn)計(jì)時器     ②天平      ③鐵架臺       ④秒表         ⑤刻度尺
⑥細(xì)繩和紙帶           ⑦一端有滑輪的長木板      ⑧鉤碼和小車
其中不需要的器材有：
②③
②③
．
（2）把實(shí)驗(yàn)過程中缺少的步驟填入空格
①．把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把電火花打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路．
②．紙帶穿過限位孔，連接在小車后，用一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，
啟動電源
啟動電源
，
放開小車
放開小車
，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打完一條后立即關(guān)閉電源．
③．換上新紙帶，重復(fù)操作三次．
請根據(jù)紙帶上各個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個點(diǎn)時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下表（要求保留3位有效數(shù)字）
VB VC VD VE VF
數(shù)值
（m/s）		 0.400 0.479 0.560 0.640 0.721
（3）該同學(xué)選擇了一條清晰的紙帶，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計(jì)數(shù)點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.10s．
（4）將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線．
（5）根據(jù)第（2）問中畫出的v-t圖線，求出小車運(yùn)動的加速度為
0.80
0.80
m/s2（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

一條長為0.80m的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球，懸點(diǎn)距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時小球處于點(diǎn)，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動到點(diǎn)時，輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）當(dāng)小球運(yùn)動到點(diǎn)時的速度大��；

（2）繩斷裂后球從點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離；

（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。

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科目：高中物理 來源：2004-2005學(xué)年北京市海淀區(qū)高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，長L=0.80m、電阻r=0.30Ω、質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒CD垂直放在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩條平行金屬桿組成，已知金屬桿表面光滑且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距也是L，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．量程為0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.50Ω的電阻，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R兩端，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場向下穿過導(dǎo)軌平面．現(xiàn)以向右恒定的外力F=1.6N使金屬棒向右運(yùn)動，當(dāng)金屬棒以最大速度v在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏．
（1）試通過計(jì)算判斷此滿偏的電表是哪個表．
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
（3）在金屬棒ab達(dá)到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后電阻R消耗的電能．

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