【題目】如圖所示，一根長0.1 m的細(xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的小球，拉住線的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速改為原來的3倍時(shí)，細(xì)線將恰好會(huì)斷開，線斷開前的瞬間，小球受到的拉力比原來的拉力大40 N，

求：(1)線斷開前的瞬間，線受到的拉力大小？

(2)線斷開的瞬間，小球運(yùn)動(dòng)的線速度？

(3)如果小球離開桌面時(shí)，速度方向與桌邊緣的夾角為60°，桌面高出地面0.8 m，求小球飛出后的落地點(diǎn)距離桌邊緣的水平距離？(取g＝10 m/s2)

【答案】(1)45 N(2)5 m/s(3)1.73 m

【解析】

（1）線的拉力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，設(shè)開始時(shí)角速度為ω0，向心力為F0，線斷開的瞬間，角速度為ω，線的拉力為FT，

FT＝mω2R

解得；

又因?yàn)?/span>FT＝F0+40 N ；

解得FT＝45 N.

（2）設(shè)線斷開時(shí)小球的線速度為v，由FT＝ 得v＝＝5 m/s

（3）設(shè)桌面高度為h，小球落地經(jīng)歷時(shí)間為t，落地點(diǎn)與飛出桌面點(diǎn)的水平距離為x.

由h＝gt2得t＝＝0.4 s；

水平位移x＝vt＝2 m

則小球飛出后的落地點(diǎn)到桌邊緣的水平距離為l＝xsin 60°＝m＝1.73 m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大．一個(gè)邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場(chǎng)方向，以速度v從圖示位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框中心線AB運(yùn)動(dòng)到與PQ重合時(shí)，線框的速度為，則（ ）

A. 此時(shí)線框中的電功率為

B. 此時(shí)線框的加速度為

C. 此過程通過線框截面的電量為

D. 此過程回路產(chǎn)生的電能為0.75mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到．

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

②甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線，如圖a所示．則實(shí)驗(yàn)存在的問題是 ．

③乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，畫出了各自得到的圖線，如圖b所示．則兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同? 答： ．

④下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為 m/s2．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0s時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知波速為0.4 m/s，且波剛傳的c點(diǎn)。下列選項(xiàng)正確的是

A. 波源的振動(dòng)周期為0.2s

B. t=0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

C. 在t=0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小

D. 質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置

E. t=0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c將運(yùn)動(dòng)到x=12cm處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為內(nèi)阻為，保護(hù)電阻，為電阻箱。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）

A. 當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時(shí)，保護(hù)電阻消耗的電功率最大

B. 當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時(shí)，電阻箱消耗的功率最大

C. 若電阻箱的最大值為，，則當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時(shí)，電阻箱的功率最大

D. 電源的最大輸出功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一長木板靜止在水平地面上，木板長，小茗同學(xué)站在木板的左端，也處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)小茗開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過2s小茗從木板上離開，離開木板時(shí)小茗的速度為v=4m/s，已知木板質(zhì)量M=20kg，小茗質(zhì)量m=50kg，g取10m/s2，求木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A為一足夠長的固定斜面，物塊B由靜止釋放后能沿斜面勻加速下滑，現(xiàn)使物塊B在t＝0時(shí)由靜止釋放，并同時(shí)受到一隨時(shí)間變化規(guī)律為F＝kt的垂直于斜面的作用力。v、f、a和E分別表示物塊的速度、物塊所受的摩擦力、物塊的加速度和機(jī)械能，則下列描述v、f、a和E隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖像中，可能正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行，在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是（）

A. 衛(wèi)星在軌道1的任何位置都受到相同的引力

B. 衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同的速度

C. 不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同

D. 不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平地面上，有一質(zhì)量m1=4.0kg的平板小車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧．位于小車上A點(diǎn)處質(zhì)量m2=1.0kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無相互作用力．木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，木塊與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計(jì)．現(xiàn)小車與木塊一起以v0=2.0m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以v1=1.0m/s的速度反向彈回，已知重力加速度g取10m/s2，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．求：

（1）若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求小車撞墻后與木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（2）要使木塊最終不從小車上滑落，則車面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長度應(yīng)滿足什么條件？

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