【題目】小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為d，重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

（1）求繩斷開(kāi)時(shí)球的速度大小v1

（2）問(wèn)繩能承受的最大拉力多大？

（3）改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）設(shè)繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，

豎直方向上：

水平方向上：

d=v1t1

解得：

（2）設(shè)繩能承受的最大拉力為Fm，球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：

R=，

解得：Fm=。

（3）設(shè)繩長(zhǎng)為l，繩斷時(shí)球的速度為v2．有：

解得：v2=。

繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為d-l，水平位移為x，時(shí)間為t2。

豎直方向有：

水平方向有：

x=v2t2

得

x=v2t2=。

根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系有當(dāng)l=時(shí)，x有極大值為：xm=。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量理想氣體從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D再回到狀態(tài)A，其體積V與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體內(nèi)能減小

B.從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體向外放熱

C.從狀態(tài)C到狀態(tài)D的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功

D.從狀態(tài)D到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的說(shuō)法中，正確的是（ ）

A. 公式只適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)

B. 由公式可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷在電場(chǎng)中該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比

C. 在公式中， 是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷Q1處的場(chǎng)強(qiáng)大��； 是點(diǎn)電荷Q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷Q2處的場(chǎng)強(qiáng)大小

D. 由公式可知，在離點(diǎn)電荷非�？拷牡胤剑�r→0），電場(chǎng)強(qiáng)度E可達(dá)無(wú)窮大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端與墻相連，右端與質(zhì)量為的小球接觸但不固連，初始時(shí)在外力作用下彈簧處于壓縮狀態(tài)，某時(shí)刻撤去外力，小球能順利通過(guò)圓弧軌道ABC并無(wú)能量損失地進(jìn)入圓弧軌道CDE而從E點(diǎn)拋出，最終打在圓弧軌道ABC的F點(diǎn)。已知圓弧軌道ABC的半徑是圓弧軌道CDE的兩倍且圓弧軌道ABC的半徑，B、D分別為圓弧軌道ABC及圓弧軌道CDE的中點(diǎn)。當(dāng)小球離開(kāi)彈簧運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道A點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力，除圓弧軌道CDE外，其余部分均光滑（）。試求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度大小及彈簧的彈性勢(shì)能；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小及方向；

(3)如果F點(diǎn)距水平面的高度,則小球在圓弧軌道CDE克服摩擦力所做功的取值范圍為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量m＝0.5 kg、電荷量q＝＋2×10－3 C的帶電小球，有一根長(zhǎng)L＝0.1 m且不可伸長(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線系在一方向水平向右、分布的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn).已知A、O、C點(diǎn)等高，且OA＝OC＝L，若將帶電小球從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度恰好為零，g取10 m/s2.

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；

(2)求小球從A點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中速度最大時(shí)細(xì)線的拉力大��；

(3)若將帶電小球從C點(diǎn)無(wú)初速度釋放，求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)細(xì)線張力大小.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)探月衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)”由地面發(fā)射后奔向月球，在P點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道II，Q為軌道Ⅱ上的近月點(diǎn)，關(guān)于“嫦娥三號(hào)”運(yùn)動(dòng)，下列正確的說(shuō)法是（　　）

A.發(fā)射速度一定大于第二宇宙速度

B.在軌道Ⅱ上從P到Q的過(guò)程中速率不斷增大

C.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)P的速度等于在軌道I上經(jīng)過(guò)P的速度

D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)P的加速度等于在軌道I上經(jīng)過(guò)P的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的金屬板正上方放有一固定的正點(diǎn)電荷Q，一表面絕緣的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場(chǎng))，從左端以初速度v滑上金屬板，沿光滑的上表面從左端運(yùn)動(dòng)到右端，在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A. 小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 小球先做減速運(yùn)動(dòng)，后做加速運(yùn)動(dòng)

C. 小球的電勢(shì)能保持不變D. 正點(diǎn)電荷Q對(duì)小球先做負(fù)功后做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量金屬鋁的逸出功，經(jīng)討論設(shè)計(jì)出如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)方法是：把鋁板平放在桌面上，刻度尺緊挨著鋁板垂直桌面放置，靈敏度足夠高的熒光板與鋁板平行，并使整個(gè)裝置處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；讓波長(zhǎng)為λ的單色光持續(xù)照射鋁板表面，將熒光板向下移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)熒光板與鋁板距離為d時(shí)，熒光板上剛好出現(xiàn)輝光。已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為c，電子電量為e，質(zhì)量為m。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.金屬鋁的逸出功為

B.從鋁板逸出的光電子最大初動(dòng)能為

C.將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中熒光板上的輝光強(qiáng)度可能保持不變

D.將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)到某一位置，并增大入射光波長(zhǎng)，板上的輝光強(qiáng)度一定增強(qiáng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置描繪小球做平拋運(yùn)動(dòng)位置的點(diǎn)，獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，從而研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

(1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的一些注意事項(xiàng)，正確的是_____________；

A．小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開(kāi)始釋放

B．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不能與木板上的白紙（或方格紙）相接觸

C．盡量選用表面光滑的斜槽

D．用折線連接描繪的點(diǎn)得到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡

(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，將小鋼球輕輕放在斜槽末端時(shí)，小球能自動(dòng)滾下。他應(yīng)該如何調(diào)整：__________________________________；

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要建立直角坐標(biāo)系，在下圖中，建系坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是______________；

A．

B．

C．

D．

(4)實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為_______（用和表示），其值是___________________（），小球經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速率是_____________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

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