14.如圖所示,小球質(zhì)量為m,用長為l的細(xì)繩懸掛在一枚細(xì)釘上,用一大小為F的水平恒力拉球,至細(xì)繩偏轉(zhuǎn)角度為θ(θ<90°)時撤去,如在運動中繩子始終處于伸直狀態(tài).求:
(1)小球能上升的最大高度.
(2)小球又回到最低點時,細(xì)繩上張力的大。

分析 (1)對小球從最低點到最高點過程運用動能定理,求出小球上升的最大高度.
(2)對小球整個過程運用動能定理,求出最低點的速度,結(jié)合牛頓第二定律求出繩子的張力大。

解答 解:(1)對小球從最低點上升到最大高度的過程中運用動能定理得,
Flsinθ-mghm=0,
解得小球上升的最大高度${h}_{m}=\frac{Flsinθ}{mg}$;
(2)對整個過程運用動能定理得,F(xiàn)lsinθ=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
在最低點,根據(jù)牛頓第二定律有:$T-mg=m\frac{{v}^{2}}{l}$,
聯(lián)立解得T=2Fsinθ+mg.
答:(1)小球能上升的最大高度為$\frac{Flsinθ}{mg}$.
(2)小球又回到最低點時,細(xì)繩上張力的大小為2Fsinθ+mg.

點評 本題考查了牛頓第二定律和動能定理的綜合運用,運用動能定理解題,關(guān)鍵確定要研究的過程,分析過程中有哪些力做功,然后根據(jù)動能定理列式求解.

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

4.如圖所示,A、B均為長度為L和截面積為S的汽缸,體積不計的活塞C可在B汽缸內(nèi)無摩擦地滑動,D為閥門,這個裝置均由導(dǎo)熱性較好的材料制成,起初閥門關(guān)閉,A內(nèi)有壓強為p1的理想氣體,B內(nèi)有壓強為$\frac{{p}_{1}}{2}$的理想氣體,活塞在B汽缸內(nèi)最左邊,空氣溫度為T0,打開閥門,活塞C向右移動,最后達(dá)到平衡,不計兩汽缸連接管的容積,求:
①活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強;
②若平衡后空氣溫度降為0.95T,則汽缸中活塞怎么移動?兩汽缸中的氣體壓強分別變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖所示,線圈面積為0.1m2,共10匝,線圈總電阻為1Ω,與外電阻R=9Ω相連,線圈在B=$\frac{2}{π}$ T的勻強磁場中繞OO′軸以轉(zhuǎn)速n=1200r/min勻速轉(zhuǎn)動.從線圈處于中性面開始計時,求:
(1)電動勢的瞬時值表達(dá)式;
(2)兩電表的示數(shù);
(3)線圈轉(zhuǎn)過$\frac{1}{60}$ s時電動勢的瞬時值;
(4)線圈轉(zhuǎn)過$\frac{1}{30}$ s的過程中,通過電阻的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.用50N的力與水平方面夾角30度拉一個質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進.若物體前進了10m,
(1)拉力F做的功為多少?重力G做的功為多少?
(2)如果物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,物體克服阻力做的功為多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,厚度為h,寬度為d的導(dǎo)體版放在垂直會前后側(cè)面,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時,在導(dǎo)體的上下表面A與A′之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),實驗表明,當(dāng)磁場不太強時,電勢差U,電流I,電磁場B存在關(guān)系U=K$\frac{IB}uflv4kg$,式子中比例系數(shù)K稱為活兒系數(shù),設(shè)電流I時電子的定向移動形成的,電子電荷量為e,則下列說法正確的是( 。
A.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,導(dǎo)體上側(cè)面A的電勢高于下側(cè)面A′的電勢
B.在電子向?qū)w板一側(cè)聚集的過程中,電子所受的洛倫茲力對電子做正功
C.當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)形成穩(wěn)定的電勢差U時,電子所受的電場力大小為$\frac{Uq}bc2hpja$
D.由靜電力和洛倫茲力平衡的條件,可以證明霍爾系數(shù)k=$\frac{1}{ne}$,其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個數(shù)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,在水平光滑地面上有A、B兩個木塊,A、B之間用一輕彈簧連接.A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài).若突然撤去力F,則下列說法中正確的是( 。
A.木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機械能也守恒
B.木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機械能守恒
C.木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機械能守恒
D.木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,機械能不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.沖擊擺為一個右端開口、底面水平的小鐵盒,可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,內(nèi)部放有一直徑略小于鐵盒邊長的小球Q.豎直刻度板固定在水平桌面上,在其上O的正下方安裝有一擋板K,它能阻擋鐵盒的運動但不影響Q的運動.在地面上,將一塊附上復(fù)寫紙和白紙的木板豎直立于小球拋出點的正前方,如圖所示.某同學(xué)用該沖擊擺驗證機械能守恒定律,主要實驗步驟如下:
①將沖擊擺拉到P點由靜止釋放,擺到最低點時鐵盒被K擋住,小球水平飛撞在木板上留有痕跡A;
②將木板向右移動x,再讓擺從P點由靜止釋放,小球撞到木板上留下痕跡B;
③將木板向右再移動距離x,同樣讓擺從P點由靜止釋放,小球撞到木板上留下痕跡C;
④測出AB間距為y1,AC間距離為y2
已知小球的質(zhì)量為m(kg),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間(m/s2).完成下列填空:
(1)小球擺到最低點時的速度v=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$(用題中物理量的字母表示);
(2)某次實驗中測得x=10.0cm,y1=2.10cm,y2=8.40cm,則擺動過程中小球動能的增加量為△Ek=0.12mgJ;
(3)本次實驗中在刻度板上讀出P點到K小球下降的高度h=12.8cm,則小球在擺動過程中重力勢能的減少量為|△Ep|=0.13mgJ;
(4)比較(2)、(3)中△Ek和|△Ep|的值,發(fā)現(xiàn)△Ek和|△Ep|并不相等,造成這一結(jié)果的具體原因是空氣阻力的影響,木板未能保持豎直等.(寫出一條即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.俄羅斯西伯利亞的勒那河由于被大量巨型浮冰堵塞,西部的雅庫特地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重水患,總統(tǒng)普京下令派出轟炸機前往災(zāi)區(qū)炸毀浮冰疏導(dǎo)河水.如圖所示,在高空以速度v1水平勻速直線飛行的轟炸機,炮擊一塊以速度v2同向勻速運動的浮冰,投彈時,在浮冰的前方爆炸,欲投彈擊中浮冰,你認(rèn)為應(yīng)做出的合力調(diào)整為(不計空氣阻力)( 。
A.適當(dāng)增大轟炸機的速度,拋出點的高度升高
B.適當(dāng)增大轟炸機的速度,拋出點的高度不變
C.轟炸機的速度不變,適當(dāng)降低投彈的高度
D.轟炸機的速度不變,適當(dāng)提高投彈的高度

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示為2015年12月22日美國太空探索公司回收火箭的情景,一級火箭通過尾部噴氣正豎直向著降落平臺減速降落:在距離降落平臺高度為h時,一級火箭的速度為v.降落過程中受到的空氣浮力和阻力大小之和為Ff.剛要落在降落平臺上時的速度可忽略,降落過程中受到的各力均可視為恒定.假設(shè)一級火前質(zhì)量為m,噴出氣體的質(zhì)量可以忽硌不計.則一級火箭在降落h的過程中(  )
A.處于失重狀態(tài)B.噴氣推力為(mg+$\frac{m{v}^{2}}{2h}$-Ff
C.機械能減少了FfhD.重力平均功率為$\frac{1}{2}$mgv

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同步練習(xí)冊答案