【題目】小華站在水平地面上，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(yùn)動。當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點(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，手與球之間的繩長為d，重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。

(1)問繩能承受的最大拉力多大？

(2)改變繩長，使球重復(fù)上述運(yùn)動，若繩仍在球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，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？

【答案】（1）；（2），。

【解析】

(1)設(shè)繩斷后球飛行的時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動規(guī)律有

豎直方向

水平方向

D=v1t

解得

v1=

設(shè)繩能承受的最大拉力大小為Fmax，這也是球受到繩的最大拉力的大小，球做圓周運(yùn)動的半徑為

由圓周運(yùn)動向心力公式，有

Fmax-mg=

得

Fmax=mg

(2)設(shè)繩長為l，繩斷時(shí)球的速度大小為v3，繩承受的最大拉力不變，有

Fmax-mg=m

解得

v3=

繩斷后球做平拋運(yùn)動，豎直位移為

y=d－l

水平位移為x，時(shí)間為t1,由平拋運(yùn)動規(guī)律有

得

x=4

當(dāng)l＝時(shí)，x有最大值

xmax=d

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中的曲線所示，F > 0為斥力，F < 0為引力，規(guī)定在無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置�，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則乙分子

A. 在b位置處，乙分子受到的分子力最小

B. 從a到c做加速運(yùn)動，到達(dá)c位置時(shí)速度最大

C. 從a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減小

D. 到達(dá)c時(shí)，兩分子間的分子勢能最小為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，右端封閉，左管內(nèi)有一個(gè)重力和摩擦都不計(jì)的活塞，管內(nèi)水銀把氣體分隔成A、B兩部分。當(dāng)大氣壓強(qiáng)為P0＝75cmHg，溫度為t0＝27℃時(shí)，管內(nèi)水銀面在同一高度，兩部分氣體的長度均為L0＝30cm。

①現(xiàn)向上緩慢拉動活塞，使兩管內(nèi)水銀面高度差為h＝10cm，求活塞上升的高度L；

②然后固定活塞，再僅對左管氣體加熱，使A部分氣體溫度升高。則當(dāng)左管內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度時(shí)，方可使右管內(nèi)水銀面回到原來的位置。（該題計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2 ：1，電流表、電壓表均為理想電表，R是光敏電阻(其阻值隨照射光強(qiáng)度增大而減小)。原線圈接入電壓隨時(shí)間按變化的交流電，下列說法正確的是（ ）

A. 交流電的頻率為100Hz

B. 照射R的光強(qiáng)度增大時(shí)，電壓表的示數(shù)為110V，變壓器的輸出功率變大

C. 照射R的光強(qiáng)度增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大

D. 照射R的光強(qiáng)度增大時(shí)，電壓表示數(shù)變大，燈泡變得更亮

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用油膜法估測分子的大小時(shí)有如下步驟：

A．向淺盤中倒入約2cm深的水；

B、向淺盤中的水面均勻地撒入石膏粉（或痱子粉）；

C．將油酸和酒精按一定比例配制好；

D．把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，當(dāng)體積達(dá)到1mL時(shí)記下滴入的滴數(shù)，算出每滴液滴的體積；

E、把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄膜形態(tài)穩(wěn)定；

F．將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻璃板上；

G、把玻璃板放在方格紙上，數(shù)出薄膜所占面積；

H、計(jì)算出油膜的厚度。

若油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液有液滴75滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，最后油酸膜的形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形小方格的邊長為1cm， 則

①油酸膜的面積是___________________m2；

②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是__________m3；

③按以上數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑約為_________m。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法不正確的是（　�。�

A.它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同

B.它的周期、高度、速度大小都是一定的

C.我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星可以通過北京上空

D.我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車在平直公路上行駛，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，發(fā)動機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示，假定汽車所受阻力的大小恒定不變，下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖線中，可能正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2由高出從靜止開始下落，m2拖著的紙袋打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶如圖所示：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g，m2=150g, g取10 m/s2。（結(jié)果保留兩位冇效數(shù)字）頻率是50Hz

(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=_____ m/s;

(2)在打點(diǎn)0-5過程中系統(tǒng)動能的增加= ______J，系統(tǒng)勢能的減少△EP=____ J,由此得出的結(jié)論是______________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子。為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用α粒子轟擊一系列元素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而證實(shí)了中子的存在。為了測定中子的質(zhì)量mn，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰。實(shí)驗(yàn)中他測得碰撞后氫核的速率為3.3×107m/s，氮核的速率為4.7×106m/s。已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞，不考慮相對論效應(yīng)。請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算中子質(zhì)量mn與氫核質(zhì)量mH的比值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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