如圖所示,長為L的細繩上端系一質(zhì)量不計的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上,在細線的下端吊一個質(zhì)量為m的鐵球(可視作質(zhì)點),球離地的高度h=L,當(dāng)繩受到大小為3mg的拉力時就會斷裂,F(xiàn)讓環(huán)與球一起以的速度向右運動,在A處環(huán)被擋住而立即停止,A離右墻的水平距離也為L。不計空氣阻力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g。試求:
(1)在環(huán)被擋住而立即停止時繩對小球的拉力大。
(2)在以后的運動過程中,球的第一次碰撞點離墻角B點的距離是多少?
繩對小球的拉力大小為F=3mg
球的第一次碰撞點距B的距離為解析:
(1)在環(huán)被擋住而立即停止后小球立即以速率vA點做圓周運動,根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動的向心力公式有
解得繩對小球的拉力大小為F=3mg
(2)根據(jù)上面的計算可知,在環(huán)被A擋住的瞬間繩恰好斷裂,此后小球做平拋運動.
假設(shè)小球直接落到地面上,則
球的水平位移
所以小球先與右邊的墻壁碰撞后再落到地面上
設(shè)球平拋運動到右墻的時間為,則
小球下落的高度
所以球的第一次碰撞點距B的距離為。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,重力不計的輕桿O1B和O2A,長度均為L,O1和O2為光滑的轉(zhuǎn)動軸,A處有一突起物擱在O1B的中點,B處用細繩系在O2A的中點,此時兩短桿便組合成一根長桿.今在O1B桿上的C點(C點為AB的中點)懸掛一個重為G的物體,則A處受到的支承力為
1
2
G
1
2
G
;B處繩的拉力為
G
G

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科目:初中物理 來源: 題型:

小明撿到三個金屬塊,他想知道它們分別是什么物質(zhì),于是他想到測量它們的密度.
(1)如果天平在使用的過程中,忘記調(diào)節(jié)橫梁平衡,指針靜止時如圖所示,若用它測量物體的質(zhì)量,則測量值
真實值.(“>”,“<”,“=”)
(2)經(jīng)過測量金屬塊A的質(zhì)量是10.8克,在量筒中倒入14ml水后,他將金屬塊A用細線系住完全浸沒在水中示數(shù)如圖所示,則金屬塊A的密度等于
2.7×103
2.7×103
kg/m3
(3)通過測量發(fā)現(xiàn):金屬塊B可用圖中直線甲來表示,這種金屬在日常生活中應(yīng)用廣泛,例如:
制作銅導(dǎo)線
制作銅導(dǎo)線
(舉1例).
物質(zhì) 密度/(kg/m3
2.7×103
8.9×103
11.3×103
19.3×103

(4)金屬C是邊長為10cm的正方體,放在水平地面上后,對地面的壓強為800Pa,金屬塊C的密度為多少?
(5)小明判斷金屬塊C可能是空心的,請你說明小明這樣判斷的理由?
(6)研究完固體密度后,他還想設(shè)計制作一個可粗略比較兩種液體密度大小的儀器,看著桌子上紙、筆,家中的氣球、萬能膠以及兩根直徑約2cm,長約20cm的L型塑料管(透明).他想到了辦法,您知道小雨怎樣制作的嗎?
(1)原理:
(2)裝置
(3)使用方法.

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學(xué)習(xí)小組,為探究航天器球形返回艙穿過大氣層時所受的空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素,進行了模擬探究.如圖是測風(fēng)力的實驗裝置圖,其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲,電阻絲的阻值較大.一質(zhì)量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點,另一端懸掛球P,無風(fēng)時細金屬絲豎直,恰與電阻絲在C點接觸,OC長為H.有風(fēng)時金屬絲偏離豎直方向,與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示,細金屬絲與電阻始終保持良好的接觸).已知電源電壓為U0且保持不變,電壓表分別與O點和C點相連,球P的質(zhì)量為m,并推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=
ULmg
U0H

(1)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因素有關(guān),于是他們進行了如下實驗.
實驗一:使用同一球,改變風(fēng)速,記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù),如表1.
表1   r=0.050cm
風(fēng)速/(ms-1 10 15 20 30
電壓表示數(shù)/V 2.40 3.60 4.81 7.19
由表1數(shù)據(jù)可知:風(fēng)力大小與風(fēng)速大小的關(guān)系是:
在球半徑一定時,風(fēng)力大小與風(fēng)速大小成正比關(guān)系
在球半徑一定時,風(fēng)力大小與風(fēng)速大小成正比關(guān)系

實驗二:保持風(fēng)速一定,換用同種材料、不同半徑的實心球,記錄了半徑不同的情況下電壓表的示數(shù),如表2.
表2   v=10m/s
球半徑/cm 0.25 0.50 0.75 1.00
電壓表示數(shù)/V 9.60 2.40 1.07 0.60
由表2數(shù)據(jù)可知:風(fēng)力大小與球半徑大小的關(guān)系是:
在風(fēng)速一定時,風(fēng)力大小與球半徑大小成正比關(guān)系
在風(fēng)速一定時,風(fēng)力大小與球半徑大小成正比關(guān)系
.(提示:球體體積公式為
4
3
πr3
(2)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知:風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v、球的半徑r的關(guān)系式為:
F=Kvr,其中K為常數(shù)
F=Kvr,其中K為常數(shù)

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,重力不計的輕桿O1B和O2A,長度均為L,O1和O2為光滑的轉(zhuǎn)動軸,A處有一突起物擱在O1B的中點,B處用細繩系在O2A的中點,此時兩短桿便組合成一根長桿.今在O1B桿上的C點(C點為AB的中點)懸掛一個重為G的物體,則A處受到的支承力為________;B處繩的拉力為________.

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