【題目】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v1和球落地時的速度大小v2．

（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，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)是多少？最大水平距離為多少？

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)繩斷后球飛行時間為t，由平拋運動規(guī)律，有

豎直方向，水平方向

得

由機械能守恒定律，有

得

（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T，這也是球受到繩的最大拉力大�。�

球做圓周運動的半徑為

由圓周運動向心力公式，有

得

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

有得

繩斷后球做平拋運動，豎直位移為d﹣l，水平位移為x，時間為t1

有

得

當(dāng)時，x有最大值，

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】某同學(xué)為了準確的測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，進行了如下探究：

Ⅰ、誤差分析：課本上設(shè)計電路圖如下圖所示，事實上電表為非理想表，上述的 測量值存在著一定誤差，此誤差屬于 （填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）

Ⅱ、該同學(xué)分析上述誤差是電壓表有分流作用引起，且無法通過更換電表來消除這種誤差。該同學(xué)通過實驗原理的改進，設(shè)計如上圖所示實驗電路圖，步驟如下：

（1）閉合開關(guān)S，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器、，可以使電流表G的示數(shù)為0，則此時電流表、的示數(shù)分別為、，電壓表、的示數(shù)分別為、，則流過電源的電流為 ，電源的路端電壓為 。

（2）再次調(diào)節(jié)、，使電流表G的示數(shù)為0，電流表、的示數(shù)分別為、，電壓表、的示數(shù)分別為、，流過電源的電流為，電源的路端電壓為。

（3）由上述測量的物理量，可以得出電動勢 內(nèi)阻 ；（用、、、表示）由于本實驗不必考慮電表帶來的誤差，測量值與真實值是相等的。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊A、木板B的質(zhì)量均為m＝10kg，不計A的大小，B板長L＝3m。開始時A、B均靜止。現(xiàn)給A以2m/s的水平向右的初速度從B的左端開始運動，同時給A施加一個＝30N的水平向右的外力。已知A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0．3和μ2＝0．1。g取10m/s2。

（1）通過計算說明：物塊A能不能滑離木板B？

（2）木板B滑行m需要多少時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的___。

A.動能變化量與勢能變化量

B.速度變化量和勢能變化量

C.速度變化量和高度變化量

（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是___。

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp=____，動能變化量ΔEk=____。

（4）大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是___。

A.利用公式v=gt計算重物速度

B.利用公式計算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.沒有采用多次實驗取平均值的方法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標系xoy的第一象限內(nèi)有一圓心為O1的圓形勻強磁場區(qū)域，半經(jīng)r=0．1m，磁感應(yīng)強度B=0．5T，與y軸x軸分別相切于A、C兩點。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強電場，場強E=0．2v/m。某帶電粒子以v=20m/s的初速度自A點沿AO1方向射入磁場，從C點射出（不計重力）。

求：（1）帶電粒子的比荷q/m；

（2）帶電粒子離開電場經(jīng)過y軸時的位置距原點O點的距離L。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示，一傾角為370的傳送帶以恒定速率運行�，F(xiàn)將一質(zhì)量m＝2 kg的小物體以某一初速度放上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖（乙）所示，取沿傳送帶向上為正方向，g=10m/s2，sin 370=0．6，cos370=0．8．求：

（1）物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；

（2）0～10 s內(nèi)物體機械能增量及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個半徑為的圓周的軌道，點為圓心，B為軌道上的一點，OB與水平方向的夾角為37°．軌道的左側(cè)與一固定平臺相連，在平臺上一輕質(zhì)彈簧左端與豎直擋板相連，彈簧原長時右端在A點�，F(xiàn)用一質(zhì)量為的小滑塊（與彈簧不連接，可視為質(zhì)點）壓縮彈簧至P點后釋放，與平臺右端點的距離，滑塊與平臺之間的動摩擦因數(shù)。已知重力加速度為，，不計空氣阻力。

（1）若小球恰能擊中B點，求剛釋放滑塊時彈簧的彈性勢能；

（2）若更換滑塊的質(zhì)量，使滑塊仍從點由靜止釋放，滑塊的質(zhì)量不同時，其擊中圓周軌道時的速率也不同，求滑塊的質(zhì)量多大時，滑塊擊中圓周軌道時速率最小（滑塊與平臺之間的動摩擦因數(shù)保持不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動到L后，由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝，已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5W工作，進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不計，圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m，問：要使賽車完成比賽，電動機至少工作多長時間？（，保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲所示為研究小車做勻變速直線運動的實驗裝置，打點計時器的工作頻率為50HZ。圖乙為實驗中選取的一段紙帶，其中每相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0．1s。

（1）以下實驗操作步驟正確的是 和 。

A．打點前需要平衡摩擦力

B．若是電火花計時器，應(yīng)該使用220V的交流電源

C．選接通電源，再釋放小車

D．該實驗所需要的測量工具是秒表和刻度尺

（2）計數(shù)點2對應(yīng)的瞬時速度大小為 m/s；

（3）小車下滑的加速度大小為 m/s2（兩個計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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