（12分）小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如右圖所示．已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。

(1)求繩斷時球的速度大小v    
(2)問繩能承受的最大拉力多大？
(3)改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，且繩的最大承受力不變，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？
（1）；（2）； （3）

試題分析：設(shè)繩斷后球飛行時間為t，
由平拋運動規(guī)律，有d -d＝gt2     (1分)
水平方向d＝vt    （1分）
聯(lián)立解得v=       （1分）
（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為，這也是球受到繩的最大拉力大小
球做圓周運動的半徑為    （1分）
由圓周運動向心力公式，有     （1分）
聯(lián)立解得：     （1分）
（3）設(shè)繩長為L，繩斷時球的速度大小為，繩承受的電大拉力不變，
有得    （2分）
繩斷后球做平拋運動，是豎直位移為d-L，水平位移為x，時間為t1
有，   （2分）
得    （1分）
當(dāng)時，x有極大值   （1分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一只質(zhì)量為2kg的小球，從距水平地面5m高的點以10m/s的初速度水平拋出．不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）小球剛拋出時相對于水平地面的重力勢能；
（2）小球在空中飛行的時間；
（3）小球拋出的水平距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v0＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為          m，水流穩(wěn)定后在空中有       m3的水。（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分。圖中背影方格的邊長均為5 cm，如果g取10 m/s2，那么：

（1）小球平拋的初速度大小是     m/s；
（2）小球經(jīng)過B點時的速度大小是      m/s。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一長為的木板，傾斜放置，傾角為45°，現(xiàn)有一彈性小球，從與木板上端等高的某處自由釋放，小球落到木板上反彈時，速度大小不變，碰撞前后，速度方向與木板的夾角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，則小球釋放點距木板上端的水平距離為___________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某同學(xué)讓帶有水的傘繞傘柄旋轉(zhuǎn)，可以看到傘面上的水滴沿傘邊水平飛出。若不考慮空氣阻力，水滴飛出后在空中的運動是（     ）
A．勻速直線運動B．平拋運動C．自由落體運動D．圓周運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一物體自傾角為θ的固定斜面上某一位置P處斜向上拋出，到達斜面頂端Q處時速度恰好變?yōu)樗椒较�，已知P、Q間的距離為L，重力加速度為g，則關(guān)于拋出時物體的初速度v0的大小及其與斜面間的夾角α，以下關(guān)系中正確的有
A．B．
C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，AB為半圓弧ACB水平直徑，C為ACB弧的中點，AB=1.5m，從A點平拋出一小球，小球下落0.3s后落到ACB上，則小球拋出的初速度V0為 (   )
A．0.5m/sB．1.5m/sC．3m/sD．4.5m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

物體從高處被水平拋出后，第3s末速度方向與水平方向成45º角，那么，物體的初速度為_______ m/s，第4s末的速度大小為______ m/s。（設(shè)4s末物體還在空中運動，g=10m/s2）

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同步練習(xí)冊答案