7.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的細繩與O點相連,開始時小球位于A點,OA長為L,在OA的垂直平分線BC和虛線OD的交點處有一小釘,虛線OD與水平方向的夾角θ=37°,當小球由靜止釋放,小球運動到最低點時,細繩剛好斷開(不考慮細繩與小釘碰撞的能量損失),則繩能承受的最大拉力為( 。
A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg

分析 小球運動過程中,只有重力做功,機械能守恒定律,根據(jù)機械能守恒定律求出運動到最低點的速度,在最低點,繩子剛好拉斷,此時繩子的力最大,根據(jù)向心力公式求解最大拉力.

解答 解:小球運動過程中,只有重力做功,機械能守恒定律,設(shè)小球運動到最低點時的速度為v,則有:
mg(L-$\frac{5}{4}×\frac{1}{2}L+\frac{3}{4}×\frac{1}{2}L$)=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
在最低點,繩子剛好拉斷,則繩能承受的最大拉力滿足F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{\frac{3}{8}L}$
解得:F=5mg,故D正確.
故選:D

點評 本題主要考查了機械能定理及向心力公式的應(yīng)用,要求同學(xué)們能根據(jù)幾何關(guān)系求出小球下落的高度以及做圓周運動的半徑,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場.A板帶正電荷,B板帶等量負電荷,電場強度為E;磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度為B1.平行金屬板右側(cè)有一擋板M,中間有小孔O′,OO′是平行于兩金屬板的中心線.擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場,磁場應(yīng)強度為B2.CD為磁場B2邊界上的一絕緣板,它與M板的夾角θ=45°,O′C=a,現(xiàn)有一大量質(zhì)量均為m,電荷量為q的帶正電的粒子(不計重力),自O(shè)點沿OO′方向水平向右進入電磁場區(qū)域,其中有些粒子沿直線OO′方向運動,通過小孔O′進入勻強磁場B2,如果該粒子恰好以豎直向下的速度打在CD板上的E點,求:
(1)進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度大小v;
(2)CE的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,用手握著不可伸長的細繩一端在水平桌面上做半徑為r的勻速圓周運動,圓心為O,角速度為ω,細繩長為L,質(zhì)量忽略不計,運動過程中細繩始終與小圓相切.在細繩的另外一端系著一個質(zhì)量為m的小球,小球在桌面上恰好在以O(shè)為圓心的大圓上做圓周運動.小球和桌面之間存在摩擦力,以下說法正確的是( 。
A.小球?qū)⒆鲎兯賵A周運動
B.球與桌面間的動摩擦因數(shù)為$\frac{{{ω^2}r\sqrt{{r^2}+{L^2}}}}{Lg}$
C.細繩拉力為$m{ω^2}\sqrt{{r^2}+{L^2}}$
D.手對細線做功的功率為$\frac{{m{ω^3}r\sqrt{{r^2}+{L^2}}}}{L}$

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15.關(guān)于物理方法有下列說法:
①根據(jù)速度定義式,當△t 極小時,就可以表示物體在 t 時刻的瞬時速度,該定義運 用了極限的思想方法;
②在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一段近 似看成勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里運用了等效替代法;
③在探究加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系時,該實驗運用了控制變量法;
④英國科學(xué)家牛頓在研究運動和力的關(guān)系時,提出了著名的斜面實驗運用了理想實驗的方法;
其中正確的是( 。
A.①③B.②④C.①②D.③④

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2.真空中的A、B兩點電荷電荷量分別為6×10-6C和-5×10-9C,兩電荷相距1.2m,它們之間的靜電力大小是多少?B點電荷位置處的電場強度大小是多少?

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12.從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球,若運動過程中受到的阻力與其速率成正比,小球運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示,小球在t1時刻到達最高點后再落回地面,落地速率為v1,且落地前小球已經(jīng)做勻速運動,已知重力加速度為g,下列關(guān)于小球運動的說法中不正確的是( 。
A.t1時刻小球的加速度為g
B.在速度達到v1之前小球的加速度一直在減小
C.小球拋出瞬間的加速度大小為$(1+\frac{v_0}{v_1})g$
D.小球加速下降過程中的平均速度小于$\frac{v_1}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則.
實驗步驟:
①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向.
②如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)為F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N,測出所對應(yīng)的l,部分數(shù)據(jù)如表所示:
F(N)00.501.001.502.002.50
l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置,重新標記為O、O′,橡皮筋的拉力記為FOO′
④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示.用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB
完成下列作圖和填空:

(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標紙上(見答題卡)畫出F-l圖線,根據(jù)圖線求得l0=10.0cm.
(2)測得OA=6.00cm,OB=7.60cm,則FOA的大小為1.80 N.
(3)根據(jù)給出的標度,在答題卡上做出FOA和FOB的合力F′的圖示.
(4)通過比較F′與Foo′的大小和方向,即可得出實驗結(jié)論.

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16.如圖所示將重為G的物體A放在傾角為37°的斜面上,A與斜面間的摩擦因數(shù)為0.1,那么對A施加一個可能多大的水平力,可使A物體保持靜止狀態(tài)?(設(shè)A物體受到的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,sin37°=0.6  cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.某同學(xué)用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度,讀出圖中的示數(shù),該金屬圓片的直徑的測量值為29.30mm,厚度的測量值為5.805mm.

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同步練習(xí)冊答案