【題目】質(zhì)量為m的小球由長為L的細線系住,細線的另一端固定在 A點,AB是過A的豎直線,且AB=L,EAB的中點,過E作水平線 EF,在EF上某一位置釘一小釘D,如圖所示.現(xiàn)將小球懸線拉至水平, 然后由靜止釋放,不計線與釘碰撞時的機械能損失.求:

(1)若釘子在E點位置,則小球經(jīng)過B點前后瞬間,繩子拉力分別為多少?

(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求釘子D的位置離E點的距離x

(3)保持小釘D的位置不變,讓小球從圖示的P點靜止釋放,當小球運動到最低點時,若細線剛好達到最大張力而斷開,最后小球運動的軌跡經(jīng)過B點.試求細線能承受的最大張力T.

【答案】(1)3mg;5mg (2) (3)

【解析】(1)小球從M點到B點的過程中,根據(jù)動能定理得:mgL=mv2
碰前:T1-mg=m
解得:T1=3mg
碰后:T2-mg=m
解得:T2=5mg
(2)小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,在最高點時有速度v1,此時做圓周運動的半徑為r,則mg(-r)=mv12
mg=m
由幾何關(guān)系:x2=(L-r)2-(2
由以上三式可得:r=

x=L
(3)小球做圓周運動到達最低點時,速度設(shè)為v2
T-mg=m

以后小球做平拋運動過B點,在水平方向有x=v2t
在豎直方向有:-r=gt2

可得:T=mg

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在研究微型電風(fēng)扇的性能時,利用如圖所示的實驗電路,當調(diào)節(jié)滑動變阻器R并控制電風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動時,電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和1.0V,重新調(diào)節(jié)R并使電風(fēng)扇恢復(fù)正常運轉(zhuǎn),此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和12.0V,求:

(1)電風(fēng)扇的內(nèi)阻有多大?

(2)這臺電風(fēng)扇正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為多少?

(3)這臺電風(fēng)扇正常運轉(zhuǎn)時效率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要用多用電表測一只電阻,已知多用電表電阻檔有4個倍率,分別為×1k、×100×10、×1,該同學(xué)選擇×100倍率,用正確的操作步驟測量發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖中虛線所示).為了較準確地進行測量,請你補充完整接下去應(yīng)該進行的主要操作步驟:

1)調(diào)節(jié)選擇開關(guān)旋鈕,選擇× 倍率;

2)兩表筆 (填短接斷開),調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在處;

3)重新測量并讀數(shù).若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示,則該電阻的阻值為 Ω;

4)測量完畢,把選擇開關(guān)旋鈕打至

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一電子由靜止經(jīng)電壓U0加速后,進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板之間,若電子從兩板正中間垂直于電場方向射入,且剛好能從極板邊緣穿出電場。試求:

  

1)金屬板的長度L

2)質(zhì)子穿出電場時的動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置,間距為1=1m,cd間、de間、cf間分別接著阻值為R=10Ω的電阻。一阻值為R=10Ω的導(dǎo)體棒ab以速度v=4m/s勻速向左運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好;導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T,方向豎直向下的勻強做場。下列說法中正確的是

A. 導(dǎo)體棒中電流的流向為由ba

B. cd兩端的電壓為1V

C. fe兩端的電壓為1V

D. ab兩端的電壓為2V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,間距L=0.4m的金屬軌道豎直放置,上端接定值電阻R1=1Ω,下端接定值電阻R2=4Ω。其間分布著兩個有界勻強磁場區(qū)域:區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里,其磁感應(yīng)強度B1=3T;區(qū)域內(nèi)的磁場方向豎直向下,其磁感應(yīng)強度B2=2T。金屬棒MN的質(zhì)量m=0.12kg、在軌道間的電阻r=4Ω,金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,F(xiàn)從區(qū)域I的上方某一高度處靜止釋放金屬棒,當金屬棒MN剛離開區(qū)域Ⅰ后B1便開始均勻變化。整個過程中金屬棒的速度隨下落位移的變化情況如圖乙所示,“v2—x”圖象中除ab段外均為直線,oa段與cd段平行。金屬棒在下降過程中始終保持水平且與軌道間接觸良好,軌道電阻及空氣阻力忽略不計,兩磁場間互不影響。求:

(1)金屬棒在圖象上ac兩點對應(yīng)的速度大。

(2)金屬棒經(jīng)過區(qū)域I的時間;

(3)B1隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式(從金屬棒離開區(qū)域I后計時):

(4)從金屬棒開始下落到剛進入?yún)^(qū)域的過程中回路內(nèi)的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在方向豎直向上的勻強磁場中,水平放置一根長通電直導(dǎo)線,電流的方向垂直于紙面向里.如圖所示,、b、cd是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點,在這四點中

A. bd兩點的磁感應(yīng)強度大小相等

B. 、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相等

C. c點的磁感應(yīng)強度的值最大

D. 點的磁感應(yīng)強度的值最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(16分)為了研究過山車的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個與水平方向夾角為,長為的傾斜軌道AB,通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計一個豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個小球從距A點高為h="0.9" m的水平臺面上以一定的初速度水平彈出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與ABBC間的動摩擦因數(shù)均為。10m/s2,求:

1)小球初速度的大;

2)小球滑過C點時的速率

3)要使小球不離開軌道,則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中實線為一簇電場線,虛線是一帶電粒子從電場中的A點運動到B點的運動軌跡。粒子只受電場力作用,下列說法正確的是( )

A. 粒子帶正電

B. 粒子在A點的速度大于在B點的速度

C. 粒子在A點的加速度小于在B點的加速度

D. 粒子在A點的電勢能大于在B點的的電勢能

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