3．如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C處系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承受的最大拉力均為2mg，當(dāng)AC和BC均拉直時∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1m．ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動，因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)小球的線速度增大時，兩繩均有可能被拉斷，則最先被拉斷的繩以及該繩被拉斷時小球的線速度分別是（　�。�
A．BC繩，5m/sB．AC繩，5m/sC．BC繩，5.24m/sD．AC繩，5.24m/s

分析 當(dāng)小球線速度增大時，BC逐漸被拉直，小球線速度增至BC剛被拉直時，對小球進(jìn)行受力分析，合外力提供向心力，求出A繩的拉力，線速度再增大些，TA不變而TB增大，所以BC繩先斷；

解答 解：當(dāng)小球線速度增大時，BC逐漸被拉直，小球線速度增至BC剛被拉直時，根據(jù)牛頓第二定律得：
對小球有：TAsin∠ACB-mg=0…①
TAcos∠ACB+TB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$…②
由①可求得AC繩中的拉力 TA=$\frac{5}{4}$mg，線速度再增大些，TA不變而TB增大，所以BC繩先斷．
當(dāng)BC繩剛要斷時，拉力為TB=2mg，TA=$\frac{5}{4}$mg，代入②得：$\frac{5}{4}$mgcos∠ACB+2mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=m$\frac{{v}^{2}}{1}$
解得：v=5.24m/s．
故選：C．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，抓住臨界狀態(tài)的特點(diǎn)，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．將一定質(zhì)量的小球在水平桌面上以豎直向上的速度v0=20m/s擲出，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力
（1）求小球能達(dá)到的最大高度；
（2）如果選取水平桌面為零勢面，小球的動能與其重力勢能相等時，求小球到水平桌面的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．某同學(xué)為了測量標(biāo)簽已脫落的一充電電池的電動勢和內(nèi)電阻，進(jìn)行了如下操作：
（1）選取多用電表的直流電壓10V擋，將兩表筆直接接到電池的正、負(fù)兩極，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖，電動勢為5.2V，是否可以用多用電表的歐姆檔直接測量其內(nèi)阻，不可以（填“可以”或“不可以”）
（2）為了較準(zhǔn)確地測量該電池的電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：
理想電流表（量程0.6A），電阻箱（0-9999Ω），開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
①虛線框內(nèi)畫出測量電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整；
②根據(jù)設(shè)計的電路寫出測量操作步驟將電阻箱調(diào)到最大阻，然后再閉合開關(guān)；改變電阻箱阻值，測出不同阻值對應(yīng)的電流表的示數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如果說一個人在電梯中“失重”了，是指（　�。�
A．人的重力為零B．人的重力減小
C．人對電梯的壓力增大D．人對電梯的壓力減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．我國的火星探測任務(wù)基本確定，發(fā)射時間大致在2018年，這將是人類火星探測史上前所未有的盛況．已知引力常量G，根據(jù)下列測量的數(shù)據(jù)可以求出火星密度的是（　�。�
A．在火星表面以大小為v的速度豎直上拋一小球，測出其在空中運(yùn)動的時間t
B．測出火星繞塌秧公轉(zhuǎn)半徑r和運(yùn)行周期T
C．火星探測器貼近火星表面做勻速圓周運(yùn)動，測出運(yùn)行周期T
D．火星探測器在高空繞火星做勻速圓周運(yùn)動，測出距火星表面的高度h和運(yùn)行周期T

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖甲所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5），圖乙是氫原子的能級圖，下列說法正確的是（　�。�
A．該金屬的逸出功為0.5eV
B．根據(jù)該圖象能求出普朗克常量
C．該金屬的極限頻率為4.27×10I4Hz
D．用n=3能級的氫原子躍遷到n=2能級時所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生電效應(yīng)
E．用頻率v=5.5×1014Hz的光照射該金屬，發(fā)出的光電子去激發(fā)處于n═2能級的氫原子，可能使氫原子躍遷到n=3能級

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．下列說法正確的是（　�。�
A．玻爾將量子理論引入原子領(lǐng)域，成功解釋了各種原子光譜的特征
B．不僅光具有波粒二象性，實(shí)物粒子也具有波粒二象性
C．某放射性元素的原子核經(jīng)過兩次α衰變和一次β衰變后，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少了3個
D．熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，原子彈就是利用這個原理制成的
E．在康普頓效應(yīng)中，入射的光子與晶體中的電子碰撞，有些光子散射后波長變長

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．關(guān)于核反應(yīng)方程${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+X+△E（△E為釋放出的核能，X為新生成粒子），已知${\;}_{90}^{234}$Th的半衰期為T，則下列說法正確的是（　　）
A．${\;}_{91}^{234}$Pa 沒有放射性
B．${\;}_{91}^{234}$Pa比${\;}_{90}^{234}$Th少1個中子，X粒子是從原子核中射出的，此核反應(yīng)為β衰變
C．N0個${\;}_{90}^{234}$Th經(jīng)2T時間因發(fā)生上述核反應(yīng)而放出的核能為$\frac{3}{4}$N0△E（N0數(shù)值很大）
D．${\;}_{90}^{234}$Th的比結(jié)合能為$\frac{△E}{234}$
E．${\;}_{90}^{234}$Th的化合物的半衰期等于T

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．用如圖甲所示的裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．裝置的主體是一個有刻度尺的立柱，其上裝有可移動的鐵夾A和光電門B．
主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，如圖乙所示；
②用細(xì)線將小球懸掛于鐵架臺上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)；
③移動光電門B使之正對小球，固定光電門；
④在鐵夾A上固定一指針（可記錄小球釋放點(diǎn)的位置）；
⑤把小球拉到偏離豎直方向一定的角度后由靜止釋放，讀出小球釋放點(diǎn)到最低點(diǎn)的高度差h和小球通過光電門的時間t；
⑥改變小球釋放點(diǎn)的位置，重復(fù)步驟④⑤．

回答下列問題：
（1）由圖乙可知，小球的直徑d=10.60mm；
（2）測得小球擺動過程中的最大速度為$\fracctm4btm{t}$（用所測物理量的字母表示）；
（3）以h為縱軸，以$\frac{1}{t^2}$為橫軸，若得到一條過原點(diǎn)的直線，即可驗(yàn)證小球在擺動過程中機(jī)械能守恒．
（4）小球從釋放點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，不考慮細(xì)線形變的影響，小球減小的重力勢能大于增加的動能的原因是克服空氣阻力做功．

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同步練習(xí)冊答案