【題目】小明站在水平地面上，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，抖動(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，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。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v

(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)l應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

【答案】（1）（2）（3）d/2；

【解析】試題分析：

(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】某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖實(shí)線所示，一帶電粒子在電場(chǎng)力作用下經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如虛線所示．粒子重力不計(jì)，則粒子的加速度、動(dòng)能、電勢(shì)能的變化情況是(　　)

A. 若粒子帶正電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢(shì)能增大

B. 若粒子帶正電，其動(dòng)能增大，加速度和電勢(shì)能都減小

C. 若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢(shì)能減小

D. 若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都減小，電勢(shì)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點(diǎn)，其中Q1帶正電荷位于原點(diǎn)O，a、b是它們的連線延長(zhǎng)線上的兩點(diǎn)，其中b點(diǎn)與O點(diǎn)相距3L.現(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)(粒子只受電場(chǎng)力作用)，設(shè)粒子經(jīng)過(guò)a，b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb，其速度隨坐標(biāo)x變化的圖象如圖乙所示，則以下判斷正確的是( 　　)

A. 粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比b點(diǎn)的電勢(shì)能小

B. a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高

C. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零

D. Q2帶負(fù)電且電荷量小于Q1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法中正確的有_______

A．能在真空中傳播

B．能被人眼直接觀察到

C．紅外線可以用來(lái)滅菌消毒

D．機(jī)場(chǎng)安檢使用X 射線可以窺見(jiàn)行李箱內(nèi)的物品

（2）如圖所示，螺線管的匝數(shù)為100匝，在0.1s內(nèi)穿過(guò)螺線管的磁通量變化了0.02Wb ，則螺線管兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_________V。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一輕彈簧原長(zhǎng)為2L，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于原長(zhǎng)，直軌道BC=5L。質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)（未畫(huà)出），隨后P沿軌道被彈回，最高點(diǎn)到達(dá)F點(diǎn)，BF=2L，已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度大小為g。（取sin370=0.6，cos370=0.8）

（1）求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小；

（2）P從B運(yùn)動(dòng)到E的過(guò)程中加速度大小和速度的大小如何變化；

（3）求P運(yùn)動(dòng)到Ｅ點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示，M、N是真空中的兩塊平行金屬板．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子恰好能到達(dá)N板．如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)M、N板間距的后返回，下列措施中能滿足要求的是(不計(jì)帶電粒子的重力)(　　)

A. 使初速度減為原來(lái)的 B. 使M、N間電壓加倍

C. 使M、N間電壓提高到原來(lái)的4倍 D. 使初速度和M、N間電壓都減為原來(lái)的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如右圖所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，將1×10－6 C的負(fù)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了2×10－6 J的功，A、B間的距離為2 cm.問(wèn)：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)多大？方向如何？

(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差多大？若B點(diǎn)電勢(shì)為1 V，A點(diǎn)電勢(shì)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m＝5．0×10－8kg、電量為q＝1．0×10－6C的帶電粒子。從靜止開(kāi)始經(jīng)U0＝10 V的電壓加速后，從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場(chǎng)，已知OP＝0．3m。（粒子重力不計(jì)，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）求：

（1）帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度v的大小；

（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2．0 T，粒子從x軸上的Q點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，求OQ的距離；

（3）若粒子不能進(jìn)入x軸上方，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′滿足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】沖擊擺是用來(lái)測(cè)量子彈速度的一種簡(jiǎn)單裝置。如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量很大的砂箱用輕繩懸掛起來(lái)，一顆子彈水平射入砂箱，砂箱發(fā)生擺動(dòng)。若子彈射擊砂箱時(shí)的速度為v，測(cè)得沖擊擺的最大擺角為，砂箱上升的最大高度為h，則當(dāng)子彈射擊砂箱時(shí)的速度變?yōu)?/span>2v時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A. 沖擊擺的最大擺角將變?yōu)?

B. 沖擊擺的最大擺角的正切值將變?yōu)?tan

C. 砂箱上升的最大高度將變?yōu)?/span>2h

D. 砂箱上升的最大高度將變?yōu)?/span>4h

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