16.如圖所示,在光滑水平面上,釘有兩個(gè)釘子A和B,相距20cm,用一根長(zhǎng)為1m的細(xì)繩,一端系一只質(zhì)量0.4kg的小球,另一端固定在釘子A上,開始時(shí)小球與釘子A、B均在一條直線上(圖示位置),然后使小球以2m/s的速率,開始在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若繩子能承受的最大拉力是4N,則從開始運(yùn)動(dòng)到繩斷經(jīng)歷的時(shí)間是( 。
A.πsB.1.2πsC.1.4πsD.1.6πs

分析 根據(jù)向心力公式求出繩子拉力為4N時(shí),做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,而小球每轉(zhuǎn)半圈,長(zhǎng)度減小20cm.然后求出從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間.

解答 解:當(dāng)繩子拉力為4N時(shí),根據(jù)向心力公式得:
  F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
解得:r=0.4m
而小球每轉(zhuǎn)半圈,長(zhǎng)度減小20cm,所以小球轉(zhuǎn)的半圓周數(shù)為:n=$\frac{l-r}{0.2}$=$\frac{1-0.4}{0.2}$=3
所以從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間為:t=$\frac{1}{2}•\frac{2π{r}_{1}}{v}$+$\frac{1}{2}•\frac{2π{r}_{2}}{v}$+$\frac{1}{2}•\frac{2π{r}_{3}}{v}$=$\frac{π(1+0.8+0.6)}{2}$s=1.2πs
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題中主要考查了向心力公式的直接應(yīng)用,關(guān)鍵運(yùn)用數(shù)學(xué)上數(shù)列知識(shí)進(jìn)行求解時(shí)間.

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:選擇題

7.如果在地球上通過地心挖一條貫通的隧道,一個(gè)人墜入隧道,如果忽略空氣阻力,這個(gè)人會(huì)( 。
A.一直墜入地心被吸住不再運(yùn)動(dòng)
B.向下落沖出對(duì)面的隧道口來(lái)到地的另一邊
C.下落接近對(duì)面的隧道口時(shí)又返回向原來(lái)的隧道口
D.下落到地心后按原路返回

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.小明通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.
(1)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖1所示,O 點(diǎn)為橡皮筋被拉伸后伸長(zhǎng)到的位置,兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí),拉力 F1和 F2 的方向分別過 P1和 P2點(diǎn);一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí),拉力F3的方向過P3點(diǎn).三個(gè)力的大小分別為:F1=2.40N、F2=3.05N 和F3=3.95N.請(qǐng)?jiān)趫D1上畫出標(biāo)度,并作圖求出F1和F2的合力.
(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn),小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長(zhǎng)度,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同,于是進(jìn)一步探究了拉伸過程對(duì)橡皮筋彈性的影響.
實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,將一張白紙固定在豎直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于 O 點(diǎn),下端 N 掛一重物.用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng) N,在白紙上記錄下N 的軌跡.重復(fù)上述過程,再次記錄下 N 的軌跡.
兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖3所示. 過 O 點(diǎn)作一條直線與軌跡交于 a、b 兩點(diǎn),則實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為Fa=Fb

(3)根據(jù) (2)中的實(shí)驗(yàn),可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有BD.
A.橡皮筋的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比
B.兩次受到的拉力相同時(shí),橡皮筋第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)
C.兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí),橡皮筋第2次受到的拉力較大
D.兩次受到的拉力相同時(shí),拉力越大,橡皮筋兩次的長(zhǎng)度之差越大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)分子間只有分子斥力作用
B.分子間距離增大時(shí)分子勢(shì)能增大
C.溫度越高分子的平均動(dòng)能越大
D.溫度高的物體的內(nèi)能一定比溫度低的物體內(nèi)能大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,在某環(huán)境下用截面積為0.2m2的輕質(zhì)絕熱活塞,將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在圓柱形汽缸內(nèi),活塞與汽缸之間無(wú)摩擦,a狀態(tài)是汽缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài),活塞離汽缸底部高度為0.6m,b狀態(tài)是汽缸從容器中移除后達(dá)到的平衡狀態(tài),活塞離汽缸底部的高度為0.7m,設(shè)該環(huán)境中大氣壓強(qiáng)始終保持1.0×105Pa.
(1)求該環(huán)境的溫度; 
(2)分析該過程是吸熱還是放熱.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如下圖所示的磁感線中,請(qǐng)畫出A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,比較C點(diǎn)和D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。築C< BD(填“>”“<”或“=”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖所示,用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A,為使細(xì)繩與豎直方向夾30°角且繃緊,小球A處于靜止,則需對(duì)小球施加的力可能等于(  )
A.$\sqrt{3}$mgB.mgC.$\frac{1}{3}$mgD.$\frac{{\sqrt{3}}}{6}$mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示,在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑弧形槽的小車,一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度v0沿水平槽口向小車滑去,到達(dá)某一高度后,小球又返回左端,則(  )
A.小球離開小車左端時(shí)將做自由落體運(yùn)動(dòng)
B.小球離開小車左端時(shí)將向右做平拋運(yùn)動(dòng)
C.整個(gè)過程小球和小車組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E=$\frac{F}{q}$,下列說法正確的是( 。
A.該式適用于所有電場(chǎng)B.該式僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)
C.該式僅適用于點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)D.電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向與F的方向相同

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