(12分)如圖所示，長為R的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，把球拉至最高點(diǎn)A，然后以υ0=的水平速度拋出。

計(jì)算：（1）繩被拉直時小球的位置在何處？
（2）小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時小球?qū)K的拉力F？（設(shè)繩被拉直后小球沿繩方向的分速度迅速變?yōu)榱悖?br />（3）小球在整個運(yùn)動過程中繩子對小球所做的功是多少？
（1）小球運(yùn)動到與O點(diǎn)在同一水平線上B點(diǎn)時繩恰好張緊（2）5mg（3）-0.25mgR

試題分析：（1）小球在最高點(diǎn)作圓周運(yùn)動的最小速度應(yīng)滿足 

解得
因  所以小球做平拋運(yùn)動
設(shè)繩被拉直時小球所處的位置為B，繩與水平方向夾角為θ，如圖甲所示 ，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有
    
解得，θ=0º即小球運(yùn)動到與O點(diǎn)在同一水平線上B點(diǎn)時繩恰好張緊，如圖乙所示
（2）由于繩被拉直后小球沿繩方向的分速度迅速變?yōu)榱悖∏虻竭_(dá)B點(diǎn)后，只剩豎直方向的速度vy了，且vy=gt=
小球由B到C過程中機(jī)械能守恒    
解得  
在最低點(diǎn)C根據(jù)牛頓第二定律有      F–mg =
解得   F=5mg
根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)K子的拉力大小
（3）小球從A到B再到C全程應(yīng)用動能定理得

將vc、v0表達(dá)式代入解得繩子對小球所做的功 
點(diǎn)評：本題是動能定理和圓周運(yùn)動的綜合問題，考查學(xué)生對多過程問題的分析能力，通過對圓周運(yùn)動的最高點(diǎn)臨界速度可判斷物體做平拋運(yùn)動，利用運(yùn)動的分解求得分速度大小，把整個運(yùn)動過程分成若干個可獨(dú)立的分運(yùn)動，利用機(jī)械能守恒、動能定理或圓周運(yùn)動求解
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：計(jì)算題

如圖所示，光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A。一質(zhì)量為m的小球在水平地面上的C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去恒力F，小球沿豎直半圓軌道運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)B點(diǎn)，最后又落在水平地面上的D點(diǎn)（圖中未畫出）。已知A、C間的距離為L,重力加速度為g。

（1）若軌道半徑為R，求小球到達(dá)圓軌道B點(diǎn)時對軌道的壓力FN;
（2）為使小球能運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)B，求軌道半徑的最大值Rm；
（3）軌道半徑R多大時，小球在水平地面上的落點(diǎn)D到A點(diǎn)的距離最大？最大距離xm是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體在外力作用下沿光滑水平地面運(yùn)動，在物體的速度由0增為v的過程中，外力做功W1，在物體的速度由v增為2v的過程中，外力做功W2，則W1∶W2為
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3D．1∶4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖16所示，質(zhì)量m=60kg的高山滑雪運(yùn)動員，從A點(diǎn)由靜止開始沿滑雪道滑下，從B點(diǎn)水平飛出后又落在與水平面成傾角的斜坡上C點(diǎn)。已知AB兩點(diǎn)間的高度差為h=25m，B、C兩點(diǎn)間的距離為s=75m，已知，取g=10m/s2，

求：（1）運(yùn)動員從B點(diǎn)水平飛出時的速度大小；
（2）運(yùn)動員從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)（重力不計(jì)），則從開始射入到打到上板的過程中（ ）
A．它們運(yùn)動的時間tQ>tP
B．它們運(yùn)動的加速度aQ<aP
C．它們所帶的電荷量之比qP∶qQ="1∶2"
D．它們的動能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體，如圖所示．繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上．設(shè)繩的總長不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì)．開始時，車在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長為H．提升時，車加速向左運(yùn)動，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C．設(shè)A到B的距離也為H，車過B點(diǎn)時的速度為vB．求在車由A移到B的過程中，繩Q端的拉力對物體做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，長度均為L=5m的三根細(xì)線OA、AB、BC一端均與質(zhì)量為m=2kg的A球連接，另一端分別固定于O、B、C三點(diǎn)且B、C兩點(diǎn)在同一水平線上，整個裝置處于豎直平面內(nèi)。小球靜止時且細(xì)線OA恰無彈力.取g=10m/s2.求：

（1）此時細(xì)線AB的彈力大小
（2）若同時燒斷細(xì)線AB、AC，與此同時給A球一個水平向右的初速度v0=5m/s.求小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時對細(xì)線OA的拉力大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時器工作頻率為50 Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時器附近，先        ，再        ，小車拖動紙帶，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一列點(diǎn)，         ；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。
（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離S及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．
（3）在上述的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，               做正功，
       做負(fù)功．

（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是                                                 ．要驗(yàn)證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和                 ．
表1紙帶的測量結(jié)果
測量點(diǎn)
S/cm
v/(m·s-1)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
   
  
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

光滑水平面上靜置一質(zhì)量為M的木塊,一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v1射入木塊,以速度v2穿出,木塊速度變?yōu)関,在這個過程中,下列說法中正確的是(    )
A．子彈對木塊做功為
B．子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功
C．子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能子彈跟木塊間摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和
D．子彈損失的動能轉(zhuǎn)變?yōu)槟緣K獲得的動能與子彈跟木塊間摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和

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