【題目】如圖所示，質(zhì)量為1 kg的小球用長(zhǎng)為0.5 m的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，O點(diǎn)距地面豎直距離為1 m，如果使小球繞OO′豎直軸在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若細(xì)線最大承受拉力為12.5 N，(g＝10 m/s2)求：

(1)當(dāng)小球的角速度為多大時(shí)，細(xì)線將斷裂；

(2)線斷裂后小球落地點(diǎn)與懸點(diǎn)的水平距離

【答案】（1）ω0=5rad/s；（2）s=0.6m

【解析】

小球受到重力mg和線的拉力T作用，在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)線與豎直方向的夾角為θ；(1)由牛頓第二定律：Tsinθ=，所以ω="5" rad/s.

(2)繩被拉斷后小球沿圓周的切線方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，其初速度v0=ωLsinθ，又因?yàn)?/span>Tcosθ=mg，所以cosθ= 0.8，sinθ=0.6代入得v0="1.5" m/s

拋出點(diǎn)離地面的高度：h="1-Lcosθ=0.6" m

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：h= gt2 s=t得

s=

落點(diǎn)到懸點(diǎn)的水平距離：s′="0.6" m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，真空中M、N處放置兩等量異號(hào)電荷，a、b、c表示電場(chǎng)中的3條等勢(shì)線，d點(diǎn)和e點(diǎn)位于等勢(shì)線a上，f點(diǎn)位于等勢(shì)線c上，df平行于MN．已知：一帶正電的試探電荷從d點(diǎn)移動(dòng)到f點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢(shì)能增加，則以下判斷正確的是( )

A. M點(diǎn)處放置的是正電荷

B. d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與f點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全相同

C. d點(diǎn)的電勢(shì)高于f點(diǎn)的電勢(shì)

D. 若將帶正電的試探電荷沿直線由d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)，則電場(chǎng)力先做正功、后做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，bc為固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，靠摩擦力與桿保持相對(duì)靜止，M又通過輕細(xì)線懸吊著一個(gè)小鐵球m，此時(shí)小車以大小為a的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，而M、m均相對(duì)小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為小車的加速度逐漸增大，M始終和小車保持相對(duì)靜止，當(dāng)加速度增加到2a時(shí)　　

A. 細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍

B. 細(xì)線的拉力增加到原來的2倍

C. 橫桿對(duì)M彈力增大

D. 橫桿對(duì)M的摩擦力增加到原來的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測(cè)小車的加速度。

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。

①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________。

②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是（______）

A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線框MNQP內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。a、b、c是三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從PQ邊上的中點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，圖中畫出了它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。若不計(jì)粒子所受重力，則　　

A. 粒子a帶負(fù)電，粒子b、c帶正電 B. 粒子c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

C. 粒子c在磁場(chǎng)中的動(dòng)能最大 D. 粒子c在磁場(chǎng)中的加速度最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用大小為100 N的握力握住一個(gè)重為40 N的瓶子．瓶子豎直，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知手掌與瓶子間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，則(　　)

A. 瓶子受到的摩擦力大小為40 N

B. 瓶子受到的摩擦力大小為50 N

C. 當(dāng)握力進(jìn)一步增大時(shí)，瓶子受到的摩擦力將成正比增大

D. 當(dāng)握力持續(xù)減小時(shí)，瓶子受到的摩擦力大小將持續(xù)減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，PA與豎直方向的夾角37°，PB沿水平方向，質(zhì)量為M＝10 kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37°的斜面上，如圖所示．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6)求：

(1)輕繩PB拉力的大小；

(2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面體上有一個(gè)小球m被平行于斜面的細(xì)繩系于斜面上，斜面體在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。則（　　）

A. 若斜面體勻速運(yùn)動(dòng)，小球?qū)π泵嬉欢ㄓ袎毫?/span>

B. 若小球相對(duì)斜面靜止，斜面體一定做勻速運(yùn)動(dòng)

C. 若小球?qū)π泵鏌o壓力，斜面體可能向左加速運(yùn)動(dòng)

D. 若繩子對(duì)小球無拉力，斜面體可能向左加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌EF、PQ傾斜固定，F(xiàn)、Q間接一阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為d，所在平面與水平面的夾角θ= 37°，導(dǎo)軌cd以上部分存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)軸為0的光滑輕質(zhì)定滑輪上跨輕質(zhì)絕緣細(xì)線，一端系有質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿，開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌上ab處，ab與cd距離為l0將重物從靜止釋放，當(dāng)金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0,5，ab運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，求：（取sin37°=0.6，cos37°= 0.8。重力加速度為g）

(1)金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率；

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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