【題目】一長(zhǎng)l＝0.8 m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量m＝0.1 kg的小球，懸點(diǎn)O距離水平地面的高度H＝1 m。開始時(shí)小球處于A點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)O正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

(2)繩斷裂后球從B點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離；

(3)若xOP＝0.6 m，輕繩碰到釘子P時(shí)繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。

【答案】(1)4 m/s (2)0.8 m (3)9 N

【解析】(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB，由機(jī)械能守恒定律得mv＝mgl

解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB＝＝4 m/s

(2)小球從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得x＝vBt

y＝H－l＝gt2

解得C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離x＝vB ＝0.8 m

(3)若輕繩碰到釘子時(shí)，輕繩拉力恰好達(dá)到最大值Fm，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得Fm－mg＝m

r＝l－xOP

由以上各式解得Fm＝9 N

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：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上放有一物體M，物體上有一光滑的半圓弧軌道，軌道半徑為R，最低點(diǎn)為C，兩端A、B等高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑，在此后的過(guò)程中，則

A. M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒

B. M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒

C. m從A到C的過(guò)程中M向左運(yùn)動(dòng)，m從C到B的過(guò)程中M向右運(yùn)動(dòng)

D. m從A到B的過(guò)程中，M運(yùn)動(dòng)的位移為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示.將兩球由靜止釋放.在各自軌跡的最低點(diǎn)( )

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能

C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】U形金屬導(dǎo)軌abcd原來(lái)靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)導(dǎo)軌平面，一根與bc等長(zhǎng)的金屬棒PQ平行bc放在導(dǎo)軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f.已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T，導(dǎo)軌質(zhì)量M＝2 kg，其中bc段長(zhǎng)0.5 m、電阻r＝0.4 Ω，其余部分電阻不計(jì)，金屬棒PQ質(zhì)量m＝0.6 kg、電阻R＝0.2 Ω、與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ＝0.2.若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃蟆⒋笮?/span>F＝2 N的水平拉力，如圖所示．求：導(dǎo)軌的最大加速度、最大電流和最大速度(設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g取10 m/s2)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，左圖是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車的實(shí)物圖片，右圖是過(guò)山車的原理圖．在原理圖中半徑分別為R1=2.0 m和R2=8.0 m的兩個(gè)光滑圓形軌道，固定在傾角為a=37°斜軌道面上的Q、Z兩點(diǎn)，且兩圓形軌道的最高點(diǎn)A、B均與P點(diǎn)平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接.現(xiàn)使小車(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)．已知斜軌道面與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：

（1）若小車恰好能通過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)A處，則其在P點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大?

（2）若小車在P點(diǎn)的初速度為10 m/s，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小車能否安全通過(guò)兩個(gè)圓形軌道?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為1kg物塊自高臺(tái)上A點(diǎn)以4m/s的速度水平拋出后，剛好在B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入半徑為0.5 m的光滑圓弧軌道運(yùn)動(dòng).到達(dá)圓弧軌道最底端C點(diǎn)后沿粗糙的水平面運(yùn)動(dòng)4.3 m到達(dá)D點(diǎn)停下來(lái)，已知OB與水平面的夾角θ＝53°，g＝10 m/s2(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6).求：

(1)A、B兩點(diǎn)的高度差；

(2)物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，物塊對(duì)軌道的壓力；

(3)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】太陽(yáng)系中某行星A運(yùn)行的軌道半徑為R,周期為T，但科學(xué)家在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)，其實(shí)際運(yùn)行的軌道與圓軌道存在一些偏離，且每隔時(shí)間t發(fā)生一次最大的偏離．天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A外側(cè)還存在著一顆未知星B，它對(duì)A的萬(wàn)有引力引起A行星軌道的偏離，假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同，由此可推測(cè)未知行星B繞太陽(yáng)運(yùn)行的圓軌道半徑為( )

A．R B. R

C．R D．R

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是(　　)

A. 密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得了元電荷的數(shù)值

B. 貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核

C. 費(fèi)米從瀝青鈾礦中分離出了釙（P0）和鐳(Ra)兩種新元素

D. 湯姆孫根據(jù)陰極射線在電、磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況判斷，其本質(zhì)是帶負(fù)電粒子流并求出了該種粒子的電荷量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶正電小球穿在一根絕緣粗糙直桿上，桿與水平方向夾角為θ，整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，先給小球一初速度，使小球沿桿向下運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為100 J，在C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減為零，D為AC的中點(diǎn)，那么帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )

A．到達(dá)C點(diǎn)后小球不可能沿桿向上運(yùn)動(dòng)

B．小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等

C．小球在D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為50 J

D．小球電勢(shì)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量

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