如圖所示，質(zhì)量是1kg的小球用長(zhǎng)為0.5m的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，O點(diǎn)距地面高度為1m，如果使小球繞OO′軸在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若細(xì)線最承受拉力為12.5N，則當(dāng)小球的角速度為多大
5
5
 rad/s時(shí)線將斷裂，斷裂后小球落地點(diǎn)與懸點(diǎn)的水平距離為
0.6
0.6
 m．（g=10m/s2）
分析：小球靠拉力和重力的合力提供向心力，根據(jù)幾何關(guān)系求出最大向心力，根據(jù)向心力公式求出最大加速度，繩斷裂后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式即可求解．
解答：解：小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由重力G和拉力F的合力提供向心力，當(dāng)繩子拉力為12.5N時(shí)，向心力最大，
則有：F合=
F2-mg2
=7.5N
根據(jù)幾何關(guān)系得：r=L?
3
5
=0.3m
根據(jù)向心力公式得：
F合=mω2L?
3
5

解得：ω=5rad/s
繩斷裂后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，初速度v=ωr=1.5m/s
豎直方向下落的高度h=1-0.5×
4
5
=0.6m
所以t=
2h
g
=
0.12
s=
3
5
s
水平位移為x0=vt=
3
3
10
m
則x=
x02+r2
=0.6m
故答案為：5；0.6
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵搞清小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）下列說(shuō)法正確的是：
BD
BD

A．布朗運(yùn)動(dòng)證明，組成固體小顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體
C．一定質(zhì)量的理想氣體體積減小溫度不變時(shí)，氣體內(nèi)能一定增大
D．?dāng)z氏溫度變化1℃，熱力學(xué)溫度變化1K
（2）如圖所示，向一個(gè)空的鋁飲料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱（長(zhǎng)度可以忽略）．如果不計(jì)大氣壓的變化，這就是一個(gè)簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)．已知鋁罐的容積是360cm3，吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻，橫截面積為0.2cm2，吸管的有效長(zhǎng)度為20cm，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，油柱離管口10cm．
①吸管上標(biāo)刻溫度值時(shí)，刻度是否均勻？說(shuō)明理由
②計(jì)算這個(gè)氣溫計(jì)的測(cè)量范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，分別帶有等量的正、負(fù)電荷，在兩板間形電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E勻強(qiáng)電場(chǎng)．A板上有一小孔（它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)），孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處．一自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小球，它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì)，可認(rèn)為小球與Q接觸過(guò)程中不損失機(jī)械能．小球從接觸Q開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開(kāi)Q瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的
1
k
（k＞l）．求：
（1）彈簧第一次壓縮到最左邊時(shí)的彈性勢(shì)能；
（2）小球在與B板相碰之前，最多能與薄板Q碰撞多少次；
（3）設(shè)A板的電勢(shì)為零，當(dāng)k=2，且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動(dòng)摩擦力Ff=
qE
4
時(shí)，求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢(shì)能變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在科技活動(dòng)中某同學(xué)利用自制的電子秤來(lái)稱量物體的重力，如圖所示，為電子秤的原理圖．托盤和彈簧的質(zhì)量均不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤中沒(méi)有放物體時(shí)，電壓表示數(shù)為零；當(dāng)托盤中的物體的質(zhì)量改變時(shí)，電壓表示數(shù)發(fā)生改變，從而測(cè)出物體的質(zhì)量．設(shè)變阻器的總電阻為R，總長(zhǎng)度為l，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為0，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧壓縮量x成正比，即F=k?x．不計(jì)一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想表．
（1）根據(jù)上述原理，電壓表應(yīng)接在
 
兩端．
（2）要獲得電壓表的滿量程稱重，制作上述“電子秤”時(shí)，電源、變阻器R、限流電阻R0、電壓表等可從下列器材中選擇
 
（填器材編號(hào)）．
A、電動(dòng)勢(shì)為9V、內(nèi)阻為0的電池；
B、電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為0的電池；
C、阻值為1KΩ定值電阻；
D、阻值為100Ω的定值電阻；
E、最大阻值為50Ω變阻器；
F、最大阻為10Ω的變阻器；
G、量程為0～3V的電壓表；
H、量程為0～15伏的電壓表．
（3）當(dāng)托盤上放上某物體時(shí)，所放物體的質(zhì)量m與電壓表的示數(shù)U的關(guān)系是：m=
 
．
（4）請(qǐng)說(shuō)明這個(gè)電子秤可能存在的不足：
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?宜昌模擬）（1）如圖所示，在用“自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟，你認(rèn)為沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是
BC
BC
（填字母代號(hào)）
A．按照?qǐng)D示的裝置正確安裝好實(shí)驗(yàn)器材
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源的直流輸出端上
C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量
D．先接通電源開(kāi)關(guān)，再釋放懸掛紙帶的夾子讓重錘下落
（2 ）為了精確測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值（約為30Ω）．有以下一些器材可供選擇：
電流表：A1（量程0～50mA，內(nèi)阻約12Ω）
A2（量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω）
電壓表：V1（量程0～3V，內(nèi)阻很大）
V2（量程0～15V，內(nèi)阻很大）
電源：E（電動(dòng)勢(shì)為約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）
定值電阻R （ 30Ω，允許最大電流1.0A ）
滑動(dòng)變阻器R1 （0～10Ω、允許最大電流2.0A ）
滑動(dòng)變阻器R2 （ 0～1kΩ、允許最大電流0.5A ）
單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干
①電流表應(yīng)選
A1
A1
，電壓表應(yīng)選
V1
V1
，滑動(dòng)變阻器應(yīng)
R1
R1
（填字母代號(hào)）．
②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y(cè)量電阻Rx 的實(shí)驗(yàn)電路圖（要求所測(cè)量值的范圍盡可能大些，所用器材用對(duì)應(yīng)的符號(hào)標(biāo)出）
③某次測(cè)量中，電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流表示數(shù)為I，則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為Rx=
U
I
-R
U
I
-R
．

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科目：高中物理 來(lái)源：廣東省云浮中學(xué)2011-2012學(xué)年高三第一次模擬考試物理試題 題型：實(shí)驗(yàn)題

 （1）請(qǐng)讀出螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（4分）

    讀數(shù)甲：            mm   讀數(shù)乙：            cm

   （2）（5分）如圖所示為“驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒”的裝置示意圖。

    ①設(shè)小球A質(zhì)量為mA，小球B質(zhì)量為mB，為保證實(shí)驗(yàn)成功，必須滿足mA     mB。（選填“大于”、“等于”或“小于”）

    ②實(shí)驗(yàn)中小球的落點(diǎn)情況如圖所示，P是不放B球時(shí)，將A球從斜槽某一高度靜止釋放后A球的落點(diǎn)，M、N分別為A球從同一高度靜止釋放到達(dá)斜槽水平端與B球相碰后A、B球落點(diǎn)，現(xiàn)已測(cè)得O到M、P、N距離分別為S1、S2、S3，若關(guān)系式         成立，則驗(yàn)證了A、B相碰動(dòng)量守恒。

   （3）（9分）在“描繪小燈泡的伏特安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，除有一標(biāo)有“6V，1.5W“的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有：

    A．直流電源6V（內(nèi)阻不計(jì)）

    B．直流電流表0—3A（內(nèi)阻0.1Ω以下）

    C．直流電流表0—300mA（內(nèi)阻約為5Ω）

    D．直流電壓表0—10V（內(nèi)阻約為15kΩ）

    E．滑動(dòng)變阻器10Ω，2A

    F．滑動(dòng)變阻器1kΩ，0.5A

    實(shí)驗(yàn)要球小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能進(jìn)行多次測(cè)量。

    ①實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用        ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用              （均用序號(hào)表示）

    ②在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

    ③試將圖所示未完成連接器材連成實(shí)驗(yàn)電路。

 

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