【題目】如圖所示，長度為L=0.4m的輕繩，系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的質(zhì)量為m=0.5kg，小球半徑不計(jì)，g取10m/s2，求：

(1)小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

(2)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s時(shí)，繩的拉力大小；

(3)若輕繩能承受的最大張力為45N，小球運(yùn)動(dòng)過程中速度大小的最大值。

【答案】(1)2m/s；(2)15N；(3)4m/s

【解析】

(1)小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)，恰好只由重力完全提供向心力，故有

解得

(2)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為4 m/s時(shí)，拉力和重力的合力提供向心力，有

解得

FT=15 N

(3)分析可知小球通過最低點(diǎn)時(shí)繩張力最大，在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得

將FT′=45 N代入解得

即小球的速度不能超過。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，時(shí)刻x軸上區(qū)域的波形如圖中的虛線所示，是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，則以下說法正確的是 。

A.若T>0.6s，這列波的波速可能為250m/s

B.若T<0.6s，這列波的波速可能為250m/s

C.若T=0.8s，則當(dāng)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同

D.質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程一定小于30cm

E.某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P與Q的速度可能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】央視新聞2018年3月11日報(bào)道：中國將建設(shè)324顆衛(wèi)星組星座，“用戶不在服務(wù)區(qū)”將成歷史。即將建設(shè)的全球低軌衛(wèi)星星座被命名為“鴻雁”。據(jù)悉，北京航天飛行控制中心已對“鴻雁一號”衛(wèi)星實(shí)施變軌控制。如圖為“鴻雁一號”衛(wèi)星某次在近地點(diǎn)A由軌道1變軌為軌道2的示意圖，下列說法中正確的是（　�。�

A.“鴻雁一號”在軌道1的B點(diǎn)處的速度比在軌道1的A點(diǎn)處的速度大

B.“鴻雁一號”在軌道1的A點(diǎn)處的速度比在軌道2的A點(diǎn)處的速度小

C.“鴻雁一號”在軌道1的A點(diǎn)處的加速度與在軌道2的A點(diǎn)處的加速度相等

D.“鴻雁一號”在軌道1的A點(diǎn)處的加速度比在軌道2的A點(diǎn)處的加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為示波管的示意圖，要使屏上的光點(diǎn)P向下偏移的距離增大，可以（　�。�

A.增大加速電壓U1，增大偏轉(zhuǎn)電壓U2

B.增大加速電壓U1，減小偏轉(zhuǎn)電壓U2

C.減小加速電壓U1，增大偏轉(zhuǎn)電壓U2

D.減小加速電壓U1，減小偏轉(zhuǎn)電壓U2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平放置的光滑金屬板正上方有一帶正電的點(diǎn)電荷Q，上表面絕緣，下表面接地。帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場)，自左以初速度v0在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中：（）

A. 小球先減速運(yùn)動(dòng)，后加速運(yùn)動(dòng)

B. 小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 小球受到電場力的沖量為零

D. 小球受到的電場力做功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，物體A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用繞過光滑定滑輪的輕繩連接，A、B離水平地面的高度H=1m。A的質(zhì)量，如果B的質(zhì)量m 可以連續(xù)變化，得到A的加速度隨m的變化圖線如圖乙所示，圖中虛線為漸近線，設(shè)豎直向上為加速度的正方向，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g取。求：（1）圖乙中值；（2）若，由靜止同時(shí)釋放A、B后，A距離水平地面的最大高度（設(shè)B著地后不反彈，A不與天花板碰撞）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平桌面上方區(qū)域內(nèi)存在一垂直于桌面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，科研人員將均勻涂抹熒光物質(zhì)的半徑為R的圓環(huán)，放置于水平桌面上如圖1所示，A為圓環(huán)邊界上的一點(diǎn)，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過A點(diǎn)，在平面內(nèi)沿不同的方向射入磁場，科研人員觀測到整個(gè)圓環(huán)發(fā)出淡淡的熒光（高速微觀粒子打在熒光物質(zhì)上會(huì)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為光能），且粒子在圓環(huán)內(nèi)磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t。更換半徑為R的圓環(huán)時(shí)如圖2所示，只有相應(yīng)的三分之一圓周上有熒光發(fā)出，不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用，則（　　）

A.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

B.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

C.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度

D.該粒子的比荷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q為水平平行放置的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌，相距L＝1m。導(dǎo)軌間接有R1=6Ω、R2=18Ω的電阻，標(biāo)稱“3V、3W”的燈泡。電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，棒的質(zhì)量為m＝0.5kg，棒的中點(diǎn)用垂直棒的細(xì)繩經(jīng)光滑輕質(zhì)定滑輪與物塊相連，物塊的質(zhì)量M＝1.5kg。在導(dǎo)體棒ab所處區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，且范圍足夠大。已知開始時(shí)物塊距地面H=0.6m，當(dāng)物塊由靜止釋放下降h=0.3m時(shí)，燈泡已穩(wěn)定正常發(fā)光（導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，g取10m/s2）。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和此時(shí)物塊的下降速度v；

(2)若不考慮燈泡電阻的變化，則從物塊釋放到落地時(shí)間內(nèi)通過金屬棒的電荷量和該過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓利用行星圍繞太陽的運(yùn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，借助開普勒三定律推導(dǎo)出兩物體間的引力與它們之間的質(zhì)量乘積成正比，與他們之間距離的平方成反比。牛頓思考月球繞地球運(yùn)行的原因時(shí)，蘋果的偶然落地引起了他的遐想：拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力與拉著蘋果下落的力，是否都與太陽吸引行星的力性質(zhì)相同，遵循著統(tǒng)一的規(guī)律——平方反比規(guī)律？因此，牛頓開始了著名的“月—地檢驗(yàn)”。

（1）在牛頓的時(shí)代，將行星圍繞太陽的運(yùn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。月球與地球質(zhì)心間的距離r、月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期T等都能比較精確地測定，請你據(jù)此寫出計(jì)算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a的表達(dá)式；已知r≈3.84×108m，T≈2.36×106s，地面附近的重力加速度g＝9.80m/s2，請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)估算比值；

（2）將月球繞地球運(yùn)動(dòng)也看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知月球與地球的距離約為地球半徑的60倍，如果牛頓的猜想正確，請你據(jù)此計(jì)算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a和蘋果下落的加速度g的比值；與（1）中的結(jié)果相比較，你能得出什么結(jié)論？

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