【題目】如圖所示，一根長0.1 m的細(xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.25 kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的角速度增加到開始時(shí)角速度的2倍時(shí)，細(xì)線斷開，線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時(shí)大30 N，求：

(1)線斷開前的瞬間，線受到的拉力大�。�

(2)線斷開的瞬間，小球運(yùn)動(dòng)的線速度；

(3)如果小球離開桌面時(shí)，速度方向與桌邊線的夾角為53°，桌面高出地面0.8 m，則小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊線的水平距離．

【答案】（1）45N（2）5m/s（3）1.73m

【解析】

（1）線末斷開前，由線的拉力提供向心力，由題意：小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的2倍時(shí)細(xì)線斷開，根據(jù)向心力公式可得到線斷開時(shí)線的拉力與原來拉力的倍數(shù)，結(jié)合條件：線斷開前的瞬間線的拉力比開始時(shí)大30N，即可求出線斷開前的瞬間線的拉力大小；
（2）由向心力公式 求出小球的速度大��；
（3）小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，由高度求出時(shí)間，并求出平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，根據(jù)所求的距離與水平位移的數(shù)學(xué)關(guān)系求解；

（1）線的拉力等于向心力，設(shè)開始時(shí)角速度為，向心力是，線斷開的瞬間，角速度為，線的拉力是，則根據(jù)題意有：，

根據(jù)向心力公式，開始時(shí)：
繩斷開前瞬間有：

聯(lián)立可以得到
又因?yàn)?/span>
聯(lián)立可以得到：；
（2）設(shè)線斷開時(shí)速度為v，由，得：；
（3）設(shè)桌面高度為h，小球落地經(jīng)歷時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，即，則：

則小球飛出后的落地點(diǎn)到桌邊線的水平距離為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：=10：1，b是原線圈中心的抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為(V)，則

A. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22V

B. 當(dāng)s時(shí)，電壓表的讀數(shù)為110V

C. 單刀雙據(jù)開關(guān)與a連接，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過程中，電壓表的示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小

D. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表A的示數(shù)均變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，物體受到水平拉力F的作用，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)．通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測得力F和物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示．取重力加速度g=10m/s2，則（　�。�

A. 物體的質(zhì)量m=1.0kg

B. 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4

C. 0-3s內(nèi)拉力F對(duì)物體做的功為7J

D. 0-3s內(nèi)拉力F的沖量大小為6Ns

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(甲)所示，左側(cè)接有定值電阻的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)軌間距為．一質(zhì)量m=2kg，阻值，金屬棒在拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng)，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)，金屬棒的圖象如圖(乙)所示，則從起點(diǎn)發(fā)生位移的過程中

A. 拉力做的功

B. 通過電阻R的感應(yīng)電量

C. 定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 所用的時(shí)間一定大于1s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣。如果不計(jì)大氣壓的變化，這就是一個(gè)簡易的氣溫計(jì)。已知玻璃泡的容積遠(yuǎn)大于玻璃管容積，管內(nèi)氣體體積可忽略，管長為1m，水面下長度為0.25m，當(dāng)溫度為19.5℃時(shí)，管內(nèi)水面在管的中間立置，即離兩管口均為0.5m；

(i)玻璃管上標(biāo)刻溫度值時(shí)，刻度是否均勻?說明理由。

(ii)若大氣壓恒為1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2，計(jì)算這個(gè)氣溫計(jì)的測量范圍。(T=t+273K)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖．PQ為兩個(gè)磁場的邊界，磁場范圍足夠大．一個(gè)邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場方向從如圖實(shí)線位置開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場中時(shí)，線框的速度為v/2，則下列說法正確的是（ ）

A. 此過程中通過線框截面的電量為

B. 此時(shí)線框的加速度為

C. 此過程中回路產(chǎn)生的電能為

D. 此時(shí)線框中的電功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)質(zhì)量都是m的物體A、B，通過勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，開始時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)在A上施加一個(gè)豎直向上的恒力F，使A由靜止開始向上做加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛要離開地面時(shí)，A的速度恰好達(dá)到最大，在此過程中，下列說法正確的是( )

A. A的最大加速度為2g

B. A的最大速度為

C. 恒力F的大小為mg

D. 恒力在此過程中做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一端開口、內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置，管中用一段長的水銀柱封閉一段長的空氣，此時(shí)水銀柱上端到管口的距離為，大氣壓強(qiáng)恒為，開始時(shí)封閉氣體溫度為，取為273K，求：

（1）緩慢升高封閉氣體溫度至水銀開始從管口溢出，此時(shí)封閉氣體的溫度．

（2）保持封閉氣體溫度不變，在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管內(nèi)水銀開始從管口溢出，玻璃管轉(zhuǎn)過的角度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角的光滑絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1m．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上．質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab，由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好。從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過程中，金屬棒下降的豎直高度為h=3m，金屬棒ab在導(dǎo)軌之間的電阻，電路中其余電阻不計(jì)， ，取．求：

（1）金屬棒ab達(dá)到的最大速度；

（2）金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)速度時(shí)的加速度大小；

（3）從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

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