如圖所示,讓擺球從圖中的A位置由靜止開(kāi)始下擺,正好擺到最低點(diǎn)B位置時(shí)線被拉斷.設(shè)擺線長(zhǎng)l=1.6m,擺球質(zhì)量為0.5kg,擺線的最大拉力為10N,懸點(diǎn)與地面的豎直高度為H=4. 0m,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2.求:

(1)擺球落地時(shí)速度的大;
(2)D點(diǎn)到C點(diǎn)的距離.
v=8m/s  s=m

試題分析:(1)擺球由A位置擺到最低點(diǎn)B位置的過(guò)程中,只有重力對(duì)擺球做功,其機(jī)械能守恒.由機(jī)械能守恒定律求出擺球擺到最低點(diǎn)B位置時(shí)的速度.?dāng)[球經(jīng)過(guò)B位置時(shí)由重力和細(xì)線的拉力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解細(xì)線的拉力.
(2)球擺到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被拉斷后,擺球做平拋運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng)的高度為h=H-l=5m,再機(jī)械能守恒求出小球落地時(shí)的速度大。\(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解方法求出平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離DC.
解:(1)小球剛擺到B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律可知
Fmmgm
由①并代入數(shù)據(jù)可解得:
vB=4m/s
小球離開(kāi)B后,做平拋運(yùn)動(dòng)
豎直方向:Hlgt2
落地時(shí)豎直方向的速度:vygt
落地時(shí)的速度大小:v
由以上幾式并代入數(shù)據(jù)可解得:
v=8m/s
(2)落地點(diǎn)DC的距離
SvBt,可解得:sm
點(diǎn)評(píng):本題是圓周運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)的綜合,采用程度法分析求解.基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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從某一高度以相同速度相隔1s先后水平拋出甲、乙兩個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,在乙球拋出后兩球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下述說(shuō)法正確的是:
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C.兩球水平方向的速度差越來(lái)越大
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,在水平方向通過(guò)的最大距離取決于(      )
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某同學(xué)在某磚墻前的高處水平拋出一石子,石子在空中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點(diǎn)。已知每塊磚的平均厚度為20 cm,拋出點(diǎn)到A點(diǎn)豎直方向剛好相距100塊磚,求:

(1)石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(2)石子水平拋出的速度v0。

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水平拋出的小球,t秒末的速度方向與水平方向的夾角為θ1,t+t0秒末速度方向與水平方向的夾角為θ2,忽略空氣阻力,則小球初速度的大小為(   )
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(1)小球距地面高為H0處水平拋出落入球框,求此過(guò)程中小球重力勢(shì)能的減少量;
(2)若小球從不同高度處水平拋出后都落入了球框中,試推導(dǎo)小球水平拋出的速度v與拋出點(diǎn)高度H之間滿足的函數(shù)關(guān)系;
(3)為防止球入框時(shí)彈出,小明認(rèn)為球落入球框時(shí)的動(dòng)能越小越好。那么,它應(yīng)該從多高處將球水平拋出,可以使小球入框時(shí)的動(dòng)能最。坎⑶笤搫(dòng)能的最小值。

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