【題目】曉明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉。球飛離水平距離d后落地，如題24圖所示，已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為，重力加速度為g忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

（1） 求繩斷時(shí)球的速度大小v1，和球落地時(shí)的速度大小v2

（2） 問(wèn)繩能承受的最大拉力多大？

（3） 改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

【答案】解：

（1）v1=v2=

(2)T=mg

(3) 當(dāng)l＝時(shí)，x有極大值xmax＝d

【解析】

試題

(1)設(shè)繩斷后球飛行時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有：，所以。根據(jù)機(jī)械能守恒定律則：，所以

(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為F，這也是球受到繩的最大拉力大�。蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)的半徑為，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式，解得。

(3)設(shè)繩長(zhǎng)為l，繩斷時(shí)球的速度大小為v3，繩承受的最大拉力不變，有

得

繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為,水平位移為x，時(shí)間為，有

得，根據(jù)一元二次方程的特點(diǎn)，當(dāng)時(shí)，x有極大值，

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：

【題目】如圖所示，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶正電的物體B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的正上方經(jīng)過(guò)，若此過(guò)程中A始終保持靜止，A、B兩物體可視為質(zhì)點(diǎn)且只考慮它們之間有庫(kù)侖力的作用，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．物體A受到地面的支持力先增大后減小

B．物體A受到地面的支持力保持不變

C．物體A受到地面的摩擦力先減小后增大

D．庫(kù)侖力對(duì)物體B先做正功后做負(fù)功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。他們將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條如圖所示的紙帶。他們?cè)诩垘媳阌跍y(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，在這點(diǎn)下標(biāo)明A，第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B，第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C，第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D，第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E，第二十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明F，第三十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明測(cè)得各點(diǎn)間距離如圖所示。則實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的______選填“右”或“左”端與小車連接的，打下E點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為______，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為______結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度圖象如圖所示，在0～t2時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體在t1時(shí)刻相遇

B. Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是

C. Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體所受的合外力都在不斷減小

D. Ⅰ物體的加速度不斷增大，Ⅱ物體的加速度不斷減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（14分）如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為d，上板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g）。求：

（1）小球到達(dá)小孔處的速度；

（2）極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量；

（3）小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，開關(guān)K原來(lái)是閉合的，當(dāng)R1、R2的滑片處于圖中所示的位置時(shí)，懸在平行板電容器的帶電塵埃P剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使塵埃加速向下運(yùn)動(dòng)的方法是( )

A. 把R1的滑片向上移動(dòng) B. 把R2的滑片向上移動(dòng)

C. 把R2的滑片向下移動(dòng) D. 斷開開關(guān)K

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一種電荷控制式噴墨打印機(jī)，它的打印頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過(guò)帶電室?guī)想姾笠砸欢ǖ某跛俣却怪鄙淙肫D(zhuǎn)電場(chǎng)，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打到紙上，顯示出字符。不考慮墨汁的重力，為使打在紙上的字跡縮小(偏轉(zhuǎn)距離減小)，下列措施可行的是（ ）

A. 減小墨汁微粒的質(zhì)量

B. 減小偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間的距離

C. 減小偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓

D. 減小墨汁微粒的噴出速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始細(xì)桿處于水平位置，釋放后它在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí)，順著磁場(chǎng)的方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向依次為

A. 位置Ⅰ位置Ⅱ均為逆時(shí)針?lè)较?/span>

B. 位置Ⅰ逆時(shí)針?lè)较颍恢芒蝽槙r(shí)針?lè)较?/span>

C. 位置Ⅰ位置Ⅱ均為順時(shí)針?lè)较?/span>

D. 位置Ⅰ順時(shí)針?lè)较�，位置Ⅱ逆時(shí)針?lè)较?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩地相距8m，A物體由甲地向乙地做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是2m/s2；B物體由乙地出發(fā)做勻速運(yùn)動(dòng)，速度是4m/s，運(yùn)動(dòng)方向與A物體相同，但比A早1s時(shí)間開始運(yùn)動(dòng)，求

(1) A物體開始運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間追上B？

(2) A、B相遇處距甲地多遠(yuǎn)？

(3) 相遇前什么時(shí)侯兩物體相距最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)距離是多少？

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