【題目】如圖，一根長(zhǎng)為L=1.25m的輕繩一端固定在O’點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)，輕繩剛好被拉斷。O′點(diǎn)下方有一以O點(diǎn)為圓心，半徑R=5m的圓弧狀的曲面，己知重力加速度為g=10m/s2，求：

（1）輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小；

（2）小球從繩子斷裂到落至曲面上的時(shí)間和到達(dá)曲面時(shí)的動(dòng)能。

【答案】（1）30N；（2）62.5J

【解析】

（1）物體從A運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律：mgL=
得：v0=
在O點(diǎn)，由牛頓第二定律：
得：Fm=3mg=30N
（2）設(shè)從繩子斷裂到小球到達(dá)曲面經(jīng)歷的時(shí)間為t，
水平位移：x=v0t
豎直位移：y=
由勾股定理：x2+y2=R2
解得t=1s
豎直速度：vy=gt=10m/s
可得小球的動(dòng)能：=62.5J

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，虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)距PQ為L處有一與電場(chǎng)E2平行的屏．現(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m，重力不計(jì))無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的屏上，A點(diǎn)到MN的距離為，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：

(1) 電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；

(2) 電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ；

(3) 電子打到屏上的點(diǎn)P′到點(diǎn)O的距離.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M＝2 kg的平板小車后端放有質(zhì)量m＝3 kg的鐵塊，它和車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，開(kāi)始時(shí)車和鐵塊一起以v0＝3 m/s的速度向右在光滑水平地面上向右運(yùn)動(dòng)，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞．設(shè)碰撞時(shí)間極短且碰撞后平板車速度大小保持不變，但方向與原來(lái)相反，平板車足夠長(zhǎng)，使得鐵塊總不能和墻相碰．(g取10 m/s2)求：

(1)鐵塊在車上滑行的總路程；

(2)車和墻第一次相碰以后所走的總路程．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a為xOy坐標(biāo)系x負(fù)半軸上的一點(diǎn)，空間有平行于xOy坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0從a點(diǎn)沿與x軸正半軸成θ角斜向右上射入電場(chǎng)，粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)y正半軸上的b點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，則下列說(shuō)法正確的是

A. 若粒子在b點(diǎn)速度方向沿x軸正方向，則電場(chǎng)方向可能平行于x軸

B. 若粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在b點(diǎn)速度最小，則b點(diǎn)為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上電勢(shì)最低點(diǎn)

C. 若粒子在b點(diǎn)速度大小也為v0，則a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等

D. 若粒子在b點(diǎn)的速度為零，則電場(chǎng)方向一定與v0方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，間距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面（紙面）上，導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t0=0時(shí)，金屬桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。t1=5s時(shí)，金屬桿以速度v=4m/s進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.8T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。在t2=8s時(shí)撤去拉力，同時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始逐漸減小，此后金屬桿做勻減速運(yùn)動(dòng)到t3=10s時(shí)停止，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度仍未減小到零。金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。取g=10m/s2。求：

（1）電阻的阻值；

（2）t3=10s時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年1月3日，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器完成了人類歷史上的首次月背軟著陸．“嫦娥四號(hào)”的核電池利用放射性同位素Pu衰變供電；靜止的Pu衰變?yōu)殁櫤?/span>和X粒子，放出頻率為ν的γ光子．已知：Pu、和X粒子的質(zhì)量分別為mPu、mU和mX，普朗克常數(shù)為h，光速為c．則下列說(shuō)法正確的是

A. X粒子是He

B. 的比結(jié)合能比Pu的大

C. 釋放出的γ光子能量為(mPu- mU)c2

D. 放射性同位素Pu的半衰期隨溫度降低而變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，a、b、c、…、k為連續(xù)的彈性介質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點(diǎn)，e點(diǎn)為波源，t＝0時(shí)刻從平衡位置開(kāi)始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為3 cm，周期為0.2 s．在波的傳播方向上，后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲0.05 s開(kāi)始振動(dòng)．t＝0.25 s時(shí)，x軸上距e點(diǎn)2.0 m的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則

A. 該機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為8m/s

B. 該機(jī)械波的波長(zhǎng)為2 m

C. 圖中相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離為0.5 m

D. 當(dāng)b點(diǎn)在平衡位置上方3cm處時(shí)，f點(diǎn)也在平衡位置上方3cm處

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平細(xì)桿上套一球A，球A與球B間用一輕繩相連，質(zhì)量分別為mA和mB，由于B球受到水平風(fēng)力作用，球A與球B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.球A與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

B.球B受到的風(fēng)力F為

C.風(fēng)力增大時(shí)，若A、B仍勻速運(yùn)動(dòng)，輕質(zhì)繩對(duì)球B的拉力保持不變

D.桿對(duì)球A的支持力隨著風(fēng)力的增加保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖裝置來(lái)研究機(jī)械能守恒問(wèn)題，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，就觸發(fā)速度傳感器測(cè)定此時(shí)重物C的速度．整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)操作如下：

(1)開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，觸發(fā)速度傳感器測(cè)出C的速度為v．

(2)在實(shí)驗(yàn)中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．

①該實(shí)驗(yàn)中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m�。ㄟx填“小于”、“等于”或“大于”）

②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測(cè)重物的速度時(shí)，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）

③根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．

④根據(jù)③問(wèn)的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．

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同步練習(xí)冊(cè)答案