(選做B)如圖所示,長度為L=1.0m的繩,拴著一質量m=1kg的小球在豎直面內做圓周運動,小球半徑不計,已知繩子能夠承受的最大張力為74N,圓心離地面高度H=6m,運動過程中繩子始終處于繃緊狀態(tài)求:
(1)分析繩子在何處最易斷,求出繩子斷時小球的線速度;
(2)繩子斷后小球平拋運動的時間及落地點與拋出點的水平距離.

【答案】分析:(1)小球在最低點最容易斷,繩子斷時,繩子的拉力恰好是74N,對小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律和向心力的公式可以求得線速度的大;
(2)繩斷后,小球做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求得落地點與拋出點間的水平距離,以及平拋運動的時間.
解答:解:(1)小球在最低點時,繩子的拉力和重力的合力提供向心力,繩子最容易斷.
根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-mg=m
解得v=8m/s.
(2)小球平拋運動的高度h=H-L=5m.
根據(jù)h=得,t=1s.
x=vt=8m.
答:(1)繩子在最低點最易斷,繩子斷時小球的線速度為8m/s.
(2)小球平拋運動的時間為1s,落地點與拋出點的水平距離為8m.
點評:本題綜合考查了平拋運動和圓周運動,關鍵掌握平拋運動的規(guī)律以及做做圓周運動向心力的來源.
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mv0qL
.一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上N點與x軸正方向成θ=60°角射入勻強磁場中,最后從y軸負半軸某一點P射出,已知M點坐標為(0,3L),不計粒子重力,求:
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(3)人和車運動到達圓弧軌道A點時對軌道的壓力.

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