如圖所示，在豎直平面內(nèi)有xOy坐標(biāo)系，長(zhǎng)為的不可伸長(zhǎng)細(xì)繩，一端固定在A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)為（0、），另一端系一質(zhì)量為m的小球�，F(xiàn)在x坐標(biāo)軸上（x>0）固定一個(gè)小釘，拉小球使細(xì)繩繃直并呈水平位置，再讓小球從靜止釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子以后，小球可以繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。

（1）當(dāng)釘子在的P點(diǎn)時(shí)，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好不被拉斷，求細(xì)繩能承受的最大拉力；

（2）為使小球釋放后能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，而細(xì)繩又不被拉斷，求釘子所在位置的范圍。


（1）當(dāng)釘子在的P點(diǎn)時(shí)，小球繞釘子轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為：

           （2分）

小球由靜止到最低點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒：

（1分）

在最低點(diǎn)細(xì)繩承受的拉力最大，有：

（1分）

聯(lián)解求得最大拉力F＝7mg（2分）

（2）小球繞釘子圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，有：

  （1分）

運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒：

（1分）

釘子所在位置為

（2分）

聯(lián)解得（2分）

因此釘子所在位置的范圍為（1分）


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：


在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：

a．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定。

b．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。

c．往淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。

d．將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。

完成下列填空：

①上述步驟中，正確的操作順序是__________。（填寫步驟前面的字母）

②將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液；測(cè)得l cm3的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜面積是0.16 m2。由此估算出油酸分子的直徑為_(kāi)________m。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，光滑水平面上存在水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?i>L。質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體A從電場(chǎng)左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)電場(chǎng)后與質(zhì)量為2m的物體B碰撞并粘在一起，碰撞時(shí)間極短。B的右側(cè)拴接一處于原長(zhǎng)的輕彈簧，彈簧右端固定在豎直墻壁上（A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)）。求

（1） 物體A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小；

（2） 物體A與B碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；

（3）彈簧的最大彈性勢(shì)能。


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


238U的半衰期是4.5×109年，假設(shè)一塊礦石中含有2kg238U．則經(jīng)過(guò)45億年后，還剩 kg238U；假設(shè)發(fā)生衰變的鈾都變成了206Pb，礦石中含有 kg鉛這時(shí)鈾、鉛的質(zhì)量之比是 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


理想變壓器線圈1接在交流電源上，燈泡L1接在線圈2上，燈泡L2、L3接在線圈3上，電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)連接如圖所示，不考慮輸電線的電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，下列敘述正確的是

A. 燈泡L2亮度變暗                              B. 燈泡L1亮度不變

C. 電流表A的讀數(shù)不變                  D. 電壓表V的讀數(shù)不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，厚度為d的玻璃磚與水平實(shí)驗(yàn)桌成45°角放置。一條紅色激光束平行于水平桌面射到玻璃磚的表面，在桌面上得到兩個(gè)較亮的光點(diǎn)A、B，測(cè)得AB間的距離為L(zhǎng)。求玻璃磚對(duì)該紅色激光的折射率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


2013年12月2日，“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭將“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器成功送入太空，12月6日“嫦娥三號(hào)”由地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入100公里環(huán)月軌道，12月10日成功變軌到近月點(diǎn)為15公里的橢圓軌道，12月14日從15公里高度降至月球表面成功實(shí)現(xiàn)登月。則關(guān)于“嫦娥三號(hào)”登月過(guò)程的說(shuō)法正確的是                                         （     ）

A.“嫦娥三號(hào)”由地月轉(zhuǎn)移軌道需要減速才能進(jìn)入100公里環(huán)月軌道

B.“嫦娥三號(hào)”在近月點(diǎn)為15公里的橢圓軌道上各點(diǎn)的速度都大于其在100公里圓軌道上的速度

C.“嫦娥三號(hào)”在100公里圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期大于其在近月點(diǎn)為15公里的橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期

D.從15公里高度降至月球表面過(guò)程中，“嫦娥三號(hào)”處于失重狀態(tài)

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


下列說(shuō)法中正確的是         

A．兩個(gè)系統(tǒng)相互接觸而傳熱，當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)能相等時(shí)就達(dá)到了熱平衡

B．分子間的距離為r0時(shí)，分子間作用力的合力為零，分子勢(shì)能最小

C．一定質(zhì)量的理想氣體在壓強(qiáng)不變的情況下其體積與攝氏溫度成正比

D．單晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則周期性排列的，因而原子是固定不動(dòng)的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一個(gè)圓形氣缸質(zhì)量M為10kg，總高度H為40cm�；钊孛娣eS為50cm2，活塞密封良好且與氣缸壁間摩擦可以忽略不計(jì)（不計(jì)氣缸壁與活塞厚度），當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)P0為1×105Pa ，溫度t0為7℃時(shí)，如果用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來(lái)，如圖所示，氣缸內(nèi)氣柱的高度H1為35cm，重力加速度g取10m/s2。求：

①此時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)是多少？

②當(dāng)溫度升高多少攝氏度時(shí)活塞與氣缸分離？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案