20．如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的小球用細(xì)線拴住，細(xì)線另一端固定在O點(diǎn)，細(xì)線所能承受的最大拉力Fm=18N，細(xì)線長L=2m．當(dāng)小球從圖示位置A由靜止釋放擺到懸點(diǎn)O的正下方的位置B時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷．已知O點(diǎn)距水平地面的A高度h=7m，取g=l0m/s2．求：
（1）細(xì)線剛被拉斷時(shí)小球的速度大��；
（2）小球落地點(diǎn)到懸點(diǎn)O的水平距離．

分析 （1）小球在最低點(diǎn)靠拉力和重力的合力通過向心力，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合最低點(diǎn)的最大拉力求出小球的速度．
（2）線斷后，球做平拋運(yùn)動，根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動的時(shí)間，結(jié)合平拋運(yùn)動的初速度和時(shí)間求出水平位移．

解答 解：（1）球擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)，線恰好被拉斷，說明此時(shí)線的拉力F=18 N，則由
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$
可求得線斷時(shí)球的水平速度為：
v=$\sqrt{\frac{（F-mg）l}{m}}=\sqrt{\frac{（18-10）×4}{1}}m/s=4$m/s，
（2）線斷后球做平拋運(yùn)動，由：
h-L=$\frac{1}{2}$gt2
可求得物體做平拋運(yùn)動的時(shí)間為：
t=$\sqrt{\frac{2（h-L）}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×（7-2）}{10}}=1s$，
則平拋運(yùn)動的水平位移為：
x=vt=4×1m=4 m．
答：（1）細(xì)線恰好被拉斷時(shí)小球的速度為4m/s．
（2）小球落地處到地面上P點(diǎn)的距離為4m．

點(diǎn)評 本題考查了平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動的綜合，知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律和圓周運(yùn)動向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置測量木板對木塊的摩擦力所做的功．實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊在重物牽引下向右運(yùn)動，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動．圖乙是重物落地后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，紙帶上的小黑點(diǎn)是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz．

（1）可以判斷紙帶的右端（填“左端”或“右端”）與木塊連接．根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下A點(diǎn)、B點(diǎn)時(shí)木塊的速度vA、vB，其中vA=0.72m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功WAB，還應(yīng)測量的物理量是B．（填入物理量前的字母）
A．木板的長度l             B．木塊的質(zhì)量m1
C．木板的質(zhì)量m2            D．重物的質(zhì)量m3
E．木塊運(yùn)動的時(shí)間t         F．AB段的距離xAB
（3）在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功的表達(dá)式WAB=$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{A}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{B}}^{2}$．（用vA、vB和第（2）問中測得的物理量的符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．在做“描繪小燈泡的伏安特特性曲線”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的小燈泡的額定電壓為6.3V，額定電流為0.3A，實(shí)驗(yàn)中所用的儀器如下：
電源E1：（電動勢為8.0V，內(nèi)阻不計(jì)）；
電源E2：（電動勢為12.0V，內(nèi)阻不計(jì)）；
電壓表V：（量程為0～10V，內(nèi)阻約為10kΩ）；
電流表A1：（量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）；
電流表A2：（量程為0～300mA，內(nèi)阻約為1Ω）；
滑動變阻器R：（最大阻值10Ω，額定電流1.0A）；
開關(guān)S，導(dǎo)線若干．
（1）請將圖1中的實(shí)驗(yàn)儀器連接成實(shí)驗(yàn)電路．
（2）實(shí)驗(yàn)中電源一個(gè)該選用E1，電流表應(yīng)該選用A2．
（3）利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中，描繪出了圖甲所示的小燈泡的伏安特性曲線，根據(jù)圖線給出的信息，可以判斷出圖乙中正確的是BD．（圖乙中p為小燈泡功率）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，ABC為一把直角折尺，BC邊保持豎直狀態(tài)，AB邊長為a=35cm，長為b=25cm的細(xì)線一端固定于A點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量為0.16kg的小球．使折尺以BC邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°，取g=10m/s2．在穩(wěn)定狀態(tài)下，求：
（1）細(xì)線的拉力大小F；
（2）小球的角速度ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．細(xì)繩的一端系一小球，另一端固定于0點(diǎn)，如圖所示．在0點(diǎn)正下方的P點(diǎn)釘一顆釘子．現(xiàn)將細(xì)線拉緊且與豎直方向成一角度，然后由靜止釋放小球，當(dāng)細(xì)線碰到釘子時(shí)（　�。�
A．細(xì)線的張力突然減小B．小球的線速度突然增大
C．小球的角速度突然減小D．小球的向心加速度突然增大

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．有三顆人造地球衛(wèi)星1、2、3，1是一顆放置在赤道附近還未發(fā)射的衛(wèi)星，2是一顆靠近地球表面繞行的近地衛(wèi)星，3是一顆圍繞地球運(yùn)動的地球同步衛(wèi)星．則1、2、3三顆衛(wèi)星受到地球的引力大小F1、F2、F3的大小關(guān)系是F1=F2＞F3；向心加速度a1、a2、a3的大小關(guān)系是a2＞a3＞a1；角速度ω1、ω2、ω3的大小關(guān)系是ω2＞ω3=ω1．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置來研究有關(guān)做功的問題．
在此實(shí)驗(yàn)中，此同學(xué)先接通計(jì)時(shí)器的電源，再放開紙帶，如圖是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為過程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，則小車的加速度為0.95m/s2，打B點(diǎn)時(shí)小車的動能為EK=0.50J，從開始運(yùn)動到打擊B點(diǎn)時(shí)，繩的拉力對小車做功W=0.52J．（答案均保留兩位有效數(shù)字；g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，平行板電容器兩極板接在電壓恒為U的直流電源上，上級板A接地，兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷被固定于極板間的P、Q兩點(diǎn)，忽略兩點(diǎn)電荷對板間電場的影響，現(xiàn)將平行板電容器的下級板B豎直向下移動一小段距離，則（　　）
A．兩點(diǎn)電荷間的庫倫力變小
B．P、Q兩點(diǎn)的電勢可能降低
C．兩點(diǎn)電荷的電勢能可能減小
D．電容器的電容減小，板間帶電量增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，一斜劈放在水平地面上，斜劈上的物塊在沿斜面向上的恒力F作用下勻速下滑，斜劈始終保持靜止．下列說法正確的是（　　）
A．斜劈不受地面的摩擦力
B．地面對斜劈的摩擦力方向水平向右
C．若F反向，地面對斜劈的摩擦力也反向
D．地面對斜劈的支持力等于斜劈和物塊的重力之和

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