10．如圖所示，兩段細(xì)繩系著質(zhì)量為m=100g的小球C，另一端固定于豎直桿上的AB兩點(diǎn)，已知AC=50cm，BC=30cm，A，B間的距離為40cm，現(xiàn)使豎直桿勻速轉(zhuǎn)動，小球C在兩繩拉力的作用下在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，若BC繩能承受的最大拉力為0.75N，求：
（1）要使BC繩不斷，C球運(yùn)動的最大角速度；
（2）若AC的最大拉力為1.5N，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，AC、BC兩根繩子哪根先斷？

分析 （1）抓住小球在豎直方向上平衡，水平方向上的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出C球運(yùn)動的最大角速度．
（2）求出BC繩達(dá)到最大拉力時，AC繩的拉力大小，從而判斷哪根繩先斷．

解答 解：（1）要使BC繩不斷，對小球C分析，在水平方向上有：${T}_{BC}+{T}_{AC}cosθ=m{L}_{BC}{ω}^{2}$，
豎直方向上有：TACsinθ=mg，
代入數(shù)據(jù)解得最大角速度為：ω=$5\sqrt{2}rad/s$．
（2）當(dāng)BC繩達(dá)到最大拉力時，AC繩的拉力為：
${T}_{AC}=\frac{mg}{sinθ}=\frac{1}{\frac{4}{5}}N=1.25N＜1.5N$，
可知BC繩先斷．
答：（1）要使BC繩不斷，C球運(yùn)動的最大角速度為$5\sqrt{2}$rad/s；
（2）BC繩先斷．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動向心力的來源，抓住豎直方向上的合力為零，水平方向合力提供向心力進(jìn)行求解，難度不大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，在與水平方向成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間邊一電源，電源的電動勢E=6V，電源內(nèi)阻和導(dǎo)軌電阻不計，在相距2m的平行導(dǎo)軌上放一重為6N的金屬棒ab，其電阻R=2Ω，磁場方向豎直向上，這時恰好靜止．求：
（1）通過棒ab的電流強(qiáng)度；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；
（3）ab棒對導(dǎo)軌的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，有一四面體C-AOB，C、A、O、B為四面體的四個頂點(diǎn)，坐標(biāo)位置如圖所示，D點(diǎn)在x軸上，DA=AO，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定著帶電量為-Q的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（　　）
A．A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B．O、A和A、D兩點(diǎn)間的電勢差相等
C．將電子由D點(diǎn)移動到C點(diǎn)，電場力做負(fù)功
D．電子在B點(diǎn)的電勢能小于在D點(diǎn)的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy坐標(biāo)系平面，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為2V，a點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，4），電勢 為8V，b點(diǎn)的坐標(biāo)為（3，0），電勢為8V，則電場強(qiáng)度的大小為（　�。�
A．250V/mB．200V/mC．150V/mD．120V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．光電效應(yīng)中，從同一金屬逸出的電子動能的最大值（　�。�
A．只跟入射光的頻率有關(guān)
B．只跟入射光的強(qiáng)度有關(guān)
C．跟入射光的頻率和強(qiáng)度都有關(guān)
D．除跟入射光的頻率和強(qiáng)度有關(guān)外，還和光照時間有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，在水平面上的A點(diǎn)分別以與地面成θ1、θ2、θ3角的速度射出三個彈丸，彈丸恰好以速度v1、v2、v3垂直穿過墻壁上的小孔B，C，D，則下列選項中正確的是（不計空氣的阻力）（　�。�
A．v1＜v2＜v3B．v1=v2=v3C．θ1＞θ2＞θ3D．θ1＜θ2＜θ3

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，是某興趣小組通過彈射器研究彈性勢能的實(shí)驗裝置．半徑為R的光滑半圓管道（管道內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R）豎直固定于水平面上，管道最低點(diǎn)B恰與粗糙水平面相切，彈射器固定于水平面上．某次實(shí)驗過程中，一個可看作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小物塊，將彈簧壓縮至A處，已知A、B相距為L．彈射器將小物塊由靜止開始彈出，小物塊沿圓管道恰好到達(dá)最髙點(diǎn)C．已知小物塊與水平面間的動摩擦因素為μ，重力加速度為g，求：
（1）小物塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度vB及小物塊在管道最低點(diǎn)B處受到的支持力；
（2）小物塊在AB段克服摩擦力所做的功；
（3）彈射器釋放的彈性勢能Ep．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關(guān)于兩個物體間的萬有引力，下列說法正確的是（　　）
A．兩個物體間的萬有引力大小相等、方向相反，是一對平衡力
B．當(dāng)兩個物體的距離趨于零時，萬有引力趨于無窮大
C．表達(dá)式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$中的引力常量G是由實(shí)驗測算出的，而不是人為規(guī)定的
D．質(zhì)量大的物體受到的萬有引力大，質(zhì)量小的物體受到的萬有引力小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．（1）圖甲為某同學(xué)做“驗證牛頓第二定律”的實(shí)驗裝置示意圖，一端帶有定滑輪的木板直接放在水平桌面上，細(xì)線與長木板平行．在研究小車（含砝碼）質(zhì)量不變，加速度和作用力的關(guān)系時，他先后五次改變砂和砂桶的總質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度a．在第一次測量時，砂和砂桶的總質(zhì)量為m1，小車質(zhì)量M=20m1，以后每次在砂桶里增加質(zhì)量為△m的砂子，已知△m=$\frac{{m}_{1}}{2}$．若把砂和砂桶的總重力作為小車所受合力F的大小，按這五組數(shù)據(jù)畫出的a-F圖象可能是下列圖乙中的C．

（2）該實(shí)驗還存在一個較大的系統(tǒng)誤差，是由砂和砂桶的總重力不等于小車受到的拉力引起的．設(shè)砂和砂桶的總重力為F測，小車真正受到的拉力為F真．若定義$\frac{|{F}_{測}-{F}_{真}|}{{F}_{真}}$×100%為拉力測量的百分誤差，現(xiàn)要求百分誤差不大于5%，則當(dāng)小車的總質(zhì)量為200g時，砂和砂桶的總質(zhì)量最大不能超過10g．

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