如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m的輕繩一端固定在O′點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)輕繩剛好被拉斷。O點(diǎn)下方有一以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑m的圓弧狀固定曲面軌道,取g=10m/s2,求:

(1)輕繩剛要拉斷時(shí)繩的拉力F的大�。�

(2)小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到曲面的時(shí)間t。

 

30N 1s

【解析】(1)設(shè)小球擺到O點(diǎn)的速度為v,小球由A到O的過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律有:

在O點(diǎn)由牛頓第二定律得:

聯(lián)解①②并代入數(shù)據(jù)得:

F=30N ③

(2)繩被拉斷后,小球做平拋運(yùn)動(dòng),有:

聯(lián)解①④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)得:

t=1s ⑦

評(píng)分參考意見(jiàn):本題滿分15分,其中①②⑥式各3分,④⑤式各2分,③⑦式各1分;若有其他合理解法且答案正確,可同樣給分。

考點(diǎn):本題考查圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球,它靜止時(shí)位于A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角,如圖所示�,F(xiàn)對(duì)在A點(diǎn)的該小球施加一沿與細(xì)線垂直方向的瞬時(shí)沖量,小球能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。下列對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的分析,正確的是(不考慮空氣阻力,細(xì)線不會(huì)纏繞在O點(diǎn)上)

A.小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

B.小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)繩子拉力最小

C.小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

D.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大

 

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兩質(zhì)量之比為的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比,則下列關(guān)于兩顆衛(wèi)星的說(shuō)法中正確的是

A.線速度大小之比為

B.向心加速度大小之比為

C.運(yùn)動(dòng)的周期之比為

D.動(dòng)能之比為

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年四川省雅安市第三次診斷性考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球從四分之一光滑圓弧軌道頂端靜止釋放,從軌道末端O點(diǎn)水平拋出,擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)。以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,擋板形狀滿足方程 y=6-x2(單位:m),小球質(zhì)量m=0.4 kg,圓弧軌道半徑R=1.25m,g 取10 m/s2;求:

(1)小球?qū)A弧軌道末端的壓力大��;

(2)小球從O點(diǎn)到P點(diǎn)所需的時(shí)間(結(jié)果可保留根號(hào))。

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年四川省雅安市第三次診斷性考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

右圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),若該波以40m/s的速度沿x軸負(fù)方向傳播,則下列敘述正確的是( )

A. 經(jīng)過(guò)0.125s,質(zhì)點(diǎn)M向左移動(dòng)的距離為5m

B. 經(jīng)過(guò)0.125s,質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為10cm

C. 在t=0.125s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與加速度方向相同

D. 在t=0.125s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M對(duì)平衡位置的位移為負(fù)值

 

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A.O點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)

B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

D.將電子沿直線從c移到d,電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功

 

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(6分)圖為一種減震墊,上面布滿了圓柱狀薄膜氣泡,每個(gè)氣泡內(nèi)充滿體積這V0,壓強(qiáng)為p0的氣體,當(dāng)平板狀物品平放在氣泡上時(shí),氣泡被壓縮,若氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體,其溫度保持不變,當(dāng)體積壓縮到V時(shí)氣泡與物品接觸的面積為S,求此時(shí)每個(gè)氣泡內(nèi)氣體對(duì)接觸面外薄膜的壓力。

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試(新課標(biāo)Ⅱ解析版) 題型:計(jì)算題

一厚度為h的大平板玻璃水平放置,其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片,圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射),求平板玻璃的折射率。

 

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