一長=0.80m的輕繩一端固定在點，另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球，懸點距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時小球處于點，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當小球運動到點時，輕繩碰到懸點正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）當小球運動到點時的速度大小；

（2）繩斷裂后球從點拋出并落在水平地面的C點，求C點與點之間的水平距離；

（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。


解：（1）設小球運動到點時的速度大小，由機械能守恒定律得

                       ①（2分）

解得小球運動到點時的速度大小

     = 4.0 m/s            ②（2分）

（2）小球從點做平拋運動，由運動學規(guī)律得

                      ③（2分）

             ④ （2分）                  

解得C點與點之間的水平距離

      =0.80m      ⑤（2分）

（3）若輕繩碰到釘子時，輕繩拉力恰好達到最大值Fm，由牛頓定律得

                    ⑥（2分）

                           ⑦（2分）

由以上各式解得

N                        （1分）


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，有兩根和水平方向成θ角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度vm，不計金屬桿的電阻，則

A．如果只增大θ，vm將變大

B．如果只增大B，vm將變大

C．如果只增大R，vm將變小

D．如果只減小m，vm將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：


隨著環(huán)保節(jié)能意識的增強，自行車重新成為短途出行的重要交通工具，它不僅能保 護環(huán)境，節(jié)約能源，而且相比走路感覺更“省力’’。某同學想通過簡單的器材，包括“臺秤、卷尺和秒表”，驗證是否“省力”。他認為是否“省力”需比較同等條件下人所消耗的能量多少。

  （1）步驟一：估測一個人沿直線步行距離s所消耗的能量E1他認為人步行消耗的主要能量用于克服重力做功，運用上述器材，他測量了“人的質(zhì)量m、腿長L、步幅d”，重力加速度為g，運用上述物理量符號可得E1    （寫表達式）。

  （2）（單選題）一個體重為60kg普通高中男生，步行100米，消耗能量約（     ）

       A．8J         B．80J       C．800J      D．8000J

  （3）步驟二：估測一個人騎自行車沿直線前進一段距離s所消耗的能量E2他假定人騎自行車前進時阻力不變。人騎自行車從靜止開始，先做加速運動、再勻速運動、后停止蹬車自行滑行。測量了“人和車的總質(zhì)量M，騎車勻速前進距離s．和對應的時間t”，量了停止蹬車后，人和自行車滑行的距離s2運用上述物理量符號可得E2   （寫表達式）。最后比較E1和2，即可驗證是否“省力”。

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合外力F關系的實驗，如圖所示為實驗裝置圖。為了實驗操作方便他用一些回形針來替代細砂。他的主要實驗步驟如下：

       a．按圖把實驗器材安裝好，不掛砂桶，反復移動木板下的墊木直到小車做勻速

       b．把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶，并在砂桶中放入10枚回形針（經(jīng)測量每枚回形針的質(zhì)量為m0=0.5g），接通電源，放在小車，打點計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點，取下紙帶，并在紙帶上寫上編號；

       c．保持小車的質(zhì)量M不變，多次改變砂桶中釣的回形針的數(shù)量n，再重復步驟b；

       d．算出每條紙帶對應的加速度的值；并記入下表中

       e．用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示回形針的枚數(shù)n，根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出a－n圖線。

                                       

       （1）如圖所示為n=30時實驗得到的紙帶，這位同學已算出打點計時器打下計數(shù)點“l(fā)”  時紙帶的速度為vl=0．54 m/s，請你繼續(xù)算出打點計時器打下計數(shù)點“3”時紙帶的速度v3=       m/s，表中第3次實驗時小車運動的加速度大小為        m/s2。（均保留2位有效數(shù)字）。

       （2）根據(jù)上表已描出部分數(shù)據(jù)點，請描出第3組數(shù)據(jù)并作出a隨n變化的圖線。        

       （3）若作出的a－n圖線的斜率為k，縱坐標軸上的截距為b，則可求得小車的質(zhì)量為         ；砂桶的質(zhì)量為           （結(jié)果用k、b及m0等字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


位于原點的波源在t＝0開始沿y軸做簡諧運動，它激起橫波沿x軸傳播，當t＝0.15s時，波的圖像如右圖所示，此時波恰好傳到P點，則（  ）

（A）該波源的頻率是0.2Hz （B）波長是0.4m

（C）P點將向下運動       （D）P點將向右運動

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法中正確的是_ ______(填選項前的字母)

A．瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)學說

B．查德威克在利用a粒子轟擊鈹核的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子

C．盧瑟福在“粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子

D．玻爾為解釋光電效應的實驗規(guī)律提出了光子說

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科目：高中物理 來源： 題型：


伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，為了研究物體沿著斜面下滑運動時遵守的規(guī)律，設計了一個實驗．某興趣小組根據(jù)伽利略書中的描述，設計了如圖的裝置進行實驗．

①實驗時，讓滑塊從某一高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）．改變滑塊起始位置的高度，重復以上操作．該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量         的．

②上表是該小組測得的有關數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應過程量筒收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)，在誤差允許的范圍內(nèi)為一定值，這說明滑塊沿斜面下滑時做的是____________運動．

③本實驗誤差的主要來源有：讀數(shù)有誤差，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于________________________________________等．（只要求寫出一種）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足夠長平行光滑金屬導軌，導軌平面與水平面成某一夾角，導軌電阻不計；長也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，ab的質(zhì)量m=0．1 kg、電阻R=l ; MN、PQ的上端連接右側(cè)電路，電路中R2為一電阻箱；已知燈泡電阻RL=3 ，定值電阻R1=7 ，調(diào)節(jié)電阻箱使R2 =6 ，量力加速度g=10 m／s2�，F(xiàn)斷開開關S，在t=0時刻由靜止釋放ab，在t=0．5 s時刻閉合S，同時加上分布于整個導軌所在區(qū)域的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面斜向上；圖乙所示為ab的速度隨時間變化圖像。

    （1）求斜面傾角a及磁感應強度B的大��；

    （2）ab由靜止下滑x=50 m（此前已達到最大速度）的過程中，求整個電路產(chǎn)生的電熱；

    （3）若只改變電阻箱R2的值。當R2為何值時，ab勻速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，有兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場， PQ為兩個磁場的水平分界線，磁場范圍足夠大。一個半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向由靜止開始從位置Ⅰ（圓心到分界線PQ的距離為h，h＞r）開始下落，當圓環(huán)運動到位置Ⅱ（圓環(huán)直徑剛好與分界線PQ重合）時，圓環(huán)剛好受力平衡，則下列說法正確的是

A．圓環(huán)運動到位置Ⅱ時的電功率為

B．圓環(huán)運動到位置Ⅱ時的速度為
C．圓環(huán)從位置Ⅰ運動到位置Ⅱ的過程中，通過圓環(huán)截面的電荷量為
D．圓環(huán)從位置Ⅰ運動到位置Ⅱ的過程中，回路產(chǎn)生的電能為


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