一長=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(shí)小球處于點(diǎn),此時(shí)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(shí),輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)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

(1)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.
(2)若輕繩所能承受的最大拉力Fm = 9.0N,求釘子P與點(diǎn)的距離d應(yīng)滿足什么條件?
(1)0.80m(2)d > 0.60m
根據(jù)機(jī)械能守恒求出到B點(diǎn)的速度,利用平拋運(yùn)動求出水平距離,利用圓周運(yùn)動的向心力公式求出d應(yīng)滿足的條件。
(1)設(shè)小球運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)的速度大小,由機(jī)械能守恒定律得
                
解得小球運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)的速度大小
=" 4.0" m/s           
小球從點(diǎn)做平拋運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得
                     
            
解得C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離
=0.80m     
(2)若輕繩碰到釘子時(shí),輕繩拉力恰好達(dá)到最大值Fm,由牛頓定律得
               
                     
由以上各式解得
d = 0.60m                      
因此釘子P與點(diǎn)的距離d應(yīng)滿足條件d > 0.60m.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

 圖示為一個(gè)玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)。當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí),下列表述正確的是(    )
A.a(chǎn)、b的角速度比c的大B.c的線速度比a、b的大
C.a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等D.a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的角速度相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的判斷,下列說法中正確的是
A.角速度不變B.線速度不變
C.向心加速度不變D.向心力不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質(zhì)點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動,半徑為R,轉(zhuǎn)速為n,(R、n的單位均為國際單位),則質(zhì)點(diǎn)的周期T=____________,角速度=____________,線速度=____________,向心加速度a=____________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列物體在任意相等的時(shí)間內(nèi),動量的變化不相等的是
A.做勻速圓周運(yùn)動的物體B.做自由落體運(yùn)動的物體
C.做平拋運(yùn)動的物體D.做勻減速直線運(yùn)動的物體

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖B1所示,在固定的圓錐形漏斗的光滑內(nèi)壁上,有兩個(gè)質(zhì)量相等的小物塊A和B,它們分別緊貼漏斗的內(nèi)壁.在不同的水平面上做勻速圓周運(yùn)動,則以下敘述正確的是   (     ) 
10.
A.物塊A的線速度大于物塊B的線速度
B.物塊A的角速度大于物塊B的角速度
C.物塊A對漏斗內(nèi)壁的壓力大于物塊B對漏斗內(nèi)壁的壓力
D.物塊A的周期小于物塊B的周期

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動,下列描述正確的是(      )
A.有的圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,有的是勻速運(yùn)動。所以不能籠統(tǒng)地說所有的圓周運(yùn)動都是變速運(yùn)動。
B.由于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時(shí)角速度是相等的,所以,角速度這個(gè)物理量是一個(gè)標(biāo)量。是只有大小,沒有方向的。
C.做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)所受的合外力就是其向心力。
D.設(shè)質(zhì)點(diǎn)以速率V做勻速圓周運(yùn)動,則在任意半個(gè)周期內(nèi),其速度改變量大小為2V。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動。一雪坡由AB和BC兩段組成,AB是傾角為θ=370的斜坡,可認(rèn)為光滑。BC是半徑為R=5m的圓弧面,有摩擦。圓弧面BC與斜坡AB相切于B點(diǎn),與水平面相切于C點(diǎn),如圖所示。又已知AB豎直高度h1=9.8m,豎直臺階CD高度為h2=5m,臺階底端D與傾角為θ=370的斜坡DE相連。運(yùn)動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點(diǎn)由靜止滑下通過C點(diǎn)后飛落到DE上,其中運(yùn)動員在BC圓弧面上運(yùn)動時(shí)由于受到摩擦力的作用速度的大小保持不變。整個(gè)運(yùn)動過程中不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:

(1)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)的速度大。
(2)運(yùn)動員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大?
(3)運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)小球沿豎直固定的光滑圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動,圓形軌道的半徑為R,小球可看作質(zhì)點(diǎn),則關(guān)于小球的運(yùn)動情況,下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.小球的線速度方向時(shí)刻在變化,但總在圓周切線方向上
B.小球通過最高點(diǎn)的速度可以等于0
C.小球線速度的大小總大于或等于
D.小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí),軌道可能對小球產(chǎn)生向下的壓力,也可能沒有作用力

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同步練習(xí)冊答案