有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,細(xì)線的一端固定在O點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),已知水平面上的C點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方,且到O點(diǎn)的距離為1.9 L,不計(jì)空氣阻力,求:(g=10 m/s2)

(1)小球通過(guò)最高點(diǎn)A的速度vA;

(2)若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力T恰好為小球重力的6倍,且小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂,求小球落地點(diǎn)到C的距離.


 (1) (2)3L

【解析】(1)對(duì)小球,當(dāng)恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),細(xì)線的拉力為0,

根據(jù)向心力公式有mg=m,則vA=.               3分

(2)當(dāng)小球在B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律得

T-mg=m,而T=6mg

解得小球在B點(diǎn)的速度vB=                      3分

細(xì)線斷裂后,小球做平拋運(yùn)動(dòng),則

豎直方向:1.9L-L=gt2

水平方向:x=vBt

代入數(shù)據(jù)得:x=3L,即小球落地點(diǎn)到C的距離為3L.         4分

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:


1970年4月24日,我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功,開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元.“東方紅一號(hào)”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道,其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439 km和2384 km,則(     )

A.衛(wèi)星在M點(diǎn)的機(jī)械能大于N點(diǎn)的機(jī)械能 

B.衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度

C.衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度 

D.衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9 km/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


為了兒童安全,布絨玩具必須檢測(cè)其中是否存在金屬斷針,可以先將玩具放置強(qiáng)磁場(chǎng)中,若其中有斷針,則斷針被磁化,用磁報(bào)警裝置可以檢測(cè)到斷針的存在,如圖所示是磁報(bào)警裝置中的一部分電路示意圖,其中RB是磁敏傳感器,它的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小,a、b接報(bào)警器,當(dāng)傳感器RB所在處出現(xiàn)斷針時(shí),電流表的電流I、ab兩端的電壓U將(  )

   A.I變大,U變小        B.I變小,U變小

   C.I變大,U變大       D.I變小,U變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


以速度v0水平拋出一物體,當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí),此物體的(   )

A.豎直分速度等于水平分速度           B.瞬時(shí)速度為2

C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為                                   D.發(fā)生的位移為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,一個(gè)物體放在水平面上,在跟豎直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移動(dòng)了距離s,若物體的質(zhì)量為m,物體與地面之間的摩擦力大小為f,則在此過(guò)程中(    )

A.摩擦力做的功為fs    B.力F做的功為Fscosθ

C.力F做的功為Fssinθ         D.重力做的功為mgs

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


圖甲為一理想變壓器,負(fù)載電路中R=5Ω,若原線圈兩端輸入電壓u是如圖乙所示的正弦交流,電壓表示數(shù)為10V,則

A.輸入電壓u=100sin50πtV

B.電流表示數(shù)為0.2A

C.變壓器原副線圈匝數(shù)比為5:1

D.若輸入電壓穩(wěn)定,R阻值減小,則輸入電功率減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖甲所示,不變形、足夠長(zhǎng)、質(zhì)量為m1=0.2kg的“U”形金屬導(dǎo)軌PQMN放在絕緣水平桌面上,QP與MN平行且距離d=1m,Q、M間導(dǎo)體電阻阻值R=4Ω,右內(nèi)側(cè)緊靠?jī)晒潭ń^緣小立柱1、2;光滑金屬桿KL電阻阻值r=1Ω,質(zhì)量m2=0.1kg,垂直于QP和MN,與QM平行且距離L=0.5m,左側(cè)緊靠?jī)晒潭ń^緣小立柱3、4。金屬導(dǎo)軌與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,其余電阻不計(jì)。從t=0開(kāi)始,垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖乙所示。

(1)求在整個(gè)過(guò)程中,導(dǎo)軌受到的靜摩擦力的最大值fmax;

(2)如果從t=2s開(kāi)始,給金屬桿KL水平向右的外力,外力對(duì)金屬桿作用的功率保持不變?yōu)镻0=320W,桿到達(dá)最大速度時(shí)撤去外力,求撤去外力后QM上產(chǎn)生的熱量QR=?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一質(zhì)量為m的汽車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F的作用下,沿水平方向運(yùn)動(dòng)。在t0時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。若汽車(chē)行駛過(guò)程中所受阻力是汽車(chē)重量的k倍,則

A.汽車(chē)牽引力F與所受阻力大小之比為2∶1

B.汽車(chē)在2t0時(shí)刻阻力的瞬時(shí)功率為

C.汽車(chē)在t0時(shí)刻的動(dòng)能為

D.整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱(chēng)軸重合,轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止,它和O點(diǎn)的連線與之間的夾角為60°。已知重力加速度大小為,小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為。

(1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時(shí)的角速度;

(2)若小物塊一直相對(duì)陶罐靜止,求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍。

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