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(10分)如圖所示,一根長為L=5m的輕繩一端固定在 O′點,另一端系一質量m=1kg的小球(小球可視為質點)。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運動到最低點O時,輕繩剛好被拉斷。O點下方有一以O點為圓心,半徑的圓弧狀的曲面,已知重力加速度為 g=10m/s2,求:

(1)輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小;
(2)小球從O點運動到曲面的時間t;
(3)小球落至曲面上的動能Ek。

(1)N (2)s (3)J

解析試題分析:(1)設小球到達O點的速度為,小球由A到O的運動過程,由機械能守恒定律得:
  ① 2分   在O點,由牛頓第二定律可得: ②。卜
聯(lián)立①②代入數據解得:N   1分
(2)設小球落到曲面上所用時間為,小球由O點做平拋運動,則有:、 1分
  、 1分   小球落至曲面上,有:  ⑤  1分
聯(lián)立③④⑤解得:s   ⑥
(3)設小球落至曲面上的動能為,小球落到曲面上時下落高度:  ⑦    1分
由機械能守恒定律得:  ⑧ 1分  聯(lián)立⑥⑦⑧解得:J  1分
考點:本題考查了圓周運動、平拋運動和機械能守恒定律的綜合應用.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,光滑水平面上有A、B、C三個物塊,其質量分別為mA= 2.0kg,mB =" 1." 0kg,mC = 1.0kg.現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接,并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近,此過程外力做108J(彈簧仍處于彈性限度內),然后同時釋放A、B,彈簧開始逐漸變長,當彈簧剛好恢復原長時,C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起.求:

(1)彈簧剛好恢復原長時(B與C碰撞前)A和B物塊速度的大。
(2)當彈簧第二次被壓縮時,彈簧具有的最大彈性勢能.?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

將一個動力傳感器連接到計算機上,我們就可以測量快速變化的力,某一小球用一條不可伸長的輕繩連接,繩的另一端固定在懸點上,當小球在豎直面內來回擺動時,用動力傳感器測得繩
子對懸點的拉力隨時間變化的曲線如圖所示,取重力加速度g=10m/s2,求繩子的最大偏角θ。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,質量M="2" kg的小車靜一止在光滑的水平面上,車面上AB段是長L="1" m的光滑水平平面,與AB相切的BC部分是半徑為R=0.3 m的光滑圓弧軌道,今有一質量m=1kg的小金屬塊以水平初速度v0從A端沖上AB面,恰能上升到圓弧軌道的最高點C,求初速度v0的大小。(取g="1" 0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如下圖所示,在豎直平面內固定著半徑為R的半圓形軌道,小球B靜止在軌道的最低點,小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下,沿圓弧切線進入軌道后,與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點C,圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質點,不計一切摩擦,求A、B兩球的質量之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在光滑的水平面上有一長為L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C,與長木板接觸但不相連,圓弧槽的下端與木板上表面相平,B、C靜止在水平面上,F(xiàn)有滑塊A以初速從右端滑上B,并以1/2 滑離B,恰好能到達C的最高點。A、B、C的質量均為m,試求:

(1)木板B上表面的動摩擦因素μ;
(2)1/4圓弧槽C的半徑R;

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,圓管構成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上,軌道半徑為R,MN為直徑且與水平面垂直,直徑略小于圓管內徑的小球A以某一速度沖進軌道,到達半圓軌道最高點M時與靜止于該處的質量與A相同的小球B發(fā)生碰撞,碰后兩球粘在一起飛出軌道,落地點距N為2 R。重力加速度為g,忽略圓管內徑,空氣阻力及各處摩擦均不計,求

(1)粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間t;
(2)小球A沖進軌道時速度v的大小。
(3)小球A與小球B球碰撞前瞬間對軌道的壓力多大?方向如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)2013年6月11日下午,神舟十號載人飛船進入近地點距地心為r1、遠地點距地心為r2的橢圓軌道正常運行。已知地球質量為M,引力常量為G,地球表面處的重力加速度為g,飛船在近地點的速度為v1,飛船的質量為m。若取距地球無窮遠處為引力勢能零點,則距地心為r、質量為m的物體的引力勢能表達式為,求:
(1)地球的半徑;
(2)飛船在遠地點的速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

塔式起重機模型如圖(a),小車P沿吊臂向末端M水平勻速運動,同時將物體Q從地面豎直向上勻加速吊起,圖(b)中能大致反映Q運動軌跡的是

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