如圖所示,一個人用一根長L=1m,只能承受T=46N拉力的繩子,拴著一個質(zhì)量為m=1kg的小球,在豎直面內(nèi)做逆時針方向的圓周運動,已知圓心O離地的距離H=6m,g=10m/s2

(1)此人在小球到達最低點時必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動小球方能使繩子被拉斷?
(2)若地面上P點停有一只視為質(zhì)點的烏龜,P點與O點的水平距離為7米,問繩子拉斷后,小球第一次著地是否會擊中烏龜?如沒擊中,則小球第一次著地點距烏龜多遠?
(1)6rad/s  (2)不會擊中烏龜,落點距離烏龜1m

試題分析:(1)對小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律和向心力的公式可得,

所以
(2)由v=ωr可得,繩斷是小球的線速度大小為v=6m/s,
繩斷后,小球做平拋運動,
水平方向上:x=vt    
豎直方向上:
代入數(shù)值解得 x=6m
小球落地點與拋出點間的水平距離是6m<7m..
所以不會擊中烏龜,落點距離烏龜1m
點評:小球做圓周運動在最低點靠拉力和重力的合力提供向心力;平拋運動根據(jù)高度求時間,結(jié)合初速度和時間求水平位移。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,撐開的帶有水滴的傘繞著傘柄在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn),傘面上的水滴隨傘做曲線運動.若有水滴從傘面邊緣最高處O飛出,則飛出傘面后的水滴可能
A.沿曲線oa運動B.沿直線ob運動
C.沿曲線oc運動D.沿圓弧od運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于做平拋運動物體的說法,正確的是(      )
A.下落時間與初速度有關(guān)
B.下落時間只由下落高度決定
C.落地速度與初速度有關(guān)
D.下落過程中物體的加速度方向時刻在變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,用一根長為0.8m的細繩,一端拴一個質(zhì)量為m的小球,另一端懸于離地面高h為2.6m處,當(dāng)細繩受到3mg拉力時會被拉斷,現(xiàn)把這小球拉到使細繩與豎直方向夾角為θ時由靜止釋放,若球擺到細繩豎直位置時,繩子剛好被拉斷,小球平拋落到地面。求:

(1)小球擺到細繩豎直位置時速度大?
(2)小球落地點離繩子斷裂位置的水平距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,位于豎直平面上的圓弧軌道,半徑為R,OB沿豎直方向,上端A距地面高度為H,質(zhì)量為m的小球從A點釋放,最后落在水平地面上C點處。不計空氣阻力。已知小球到達B點時對圓弧軌道的壓力為3mg,求:

(1)小球到達B點時的速度大小。
(2)小球在離開B點前后瞬間的加速度大小。
(3)小球落地點C與B點的水平距離s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在高為20m的陽臺上,用20m/s的初速度水平拋出一物體,不計空氣阻力,g取10m/s2。求:(1)物體在空中運動的時間;(2)落地時的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于平拋物體的運動,以下說法正確的是(    )
A.做平拋運動的物體,速度和加速度都隨時間的增加而增大
B.做平拋運動的物體在相同時間內(nèi)速度的變化量不同
C.平拋物體的運動是變加速運動
D.做平拋運動的物體水平方向的速度不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

從離地面80m高處水平拋出一個物體,3s末速度為50m/s,求:(g取10m/s2
(1)做平拋運動的時間;(5分)
(2)拋出時的初速度;(5分)
(3)落地時,物體的水平位移(5分)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,一位同學(xué)正在進行滑板運動。圖中ABD是水平路面,BC是一段R=6.4m的拱起的圓弧路面,圓弧的最高點C比水平路面AB高出h=1.25m。已知人與滑板的總質(zhì)量為m=60kg。該同學(xué)自A點由靜止開始運動,在AB路段他單腿用力蹬地,到達B點前停止蹬地,然后沖上圓弧路段,結(jié)果到達C點時恰好對地面壓力為零,以后該同學(xué)作平拋運動又落回水平路面。該同學(xué)及滑板可視為質(zhì)點,不計滑板與各路段之間的摩擦力及經(jīng)過B點時的能量損失。(g取10m/s2)求:

(1)該同學(xué)在C點的速度大;
(2)該同學(xué)落回水平地面的落點到C點的水平距離;
(3)該同學(xué)在AB段所做的功。

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