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如图,小球的质量是2kg,细线长为2m且最大能承受40N的拉力,用细线把小球悬挂在O点,O’点距地面高度为4m,如果使小球绕OO’轴在水平面内做圆周运动, g=10m/s2求:

(1)当小球的角速度为多大时,线刚好断裂?
(2)断裂后小球落地点与悬点的水平距离?

(1)rad/s (2)m.

解析试题分析:(1)小球受力如图示,当细线刚达到最大值时,

==
解得F=N,h=1m,R=m
由圆周运动规律,F==
解得ω=rad/s ,v=m/s
(2)断裂之后作一个平抛运动,有,x=vt,(2分)解得x=m
落地点和悬点的水平距离=m.
考点:圆周运动 牛顿第二定律 平抛运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在足够长的静止水平木板上。如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,使拉力F从O开始逐渐增大.经实验绘制出摩擦力随拉力F的变化图像如图丙所示.已知木块质量为0.78 kg。

(1)求木块与长木板间的动摩擦因数。
(2)若木块在与水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒定拉力F′作用下,以=2.0m/的加速度从静止开始做匀加速直线运动,如图乙所示,则F′为多大?(取sin 37°=0.6,COS 37°=0.8)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质量为m=3kg的木块放在倾角为θ=30°的足够长斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t=2s时间物体沿斜面上升4m的距离,求力F的大小? (g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,水平转台高1.25m,半径为0.2m,可绕通过圆心处的竖直转轴转动,转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点),A与转轴间距离为0.1m,B位于转台边缘处,A、B间用长0.1m的细线相连,A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N,g取10m/s2

⑴当转台的角速度达到多大时细线上出现张力?
⑵当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动?
⑶若A物块恰好将要滑动时细线断开,求B物块落地时与转动轴心的水平距离。(不计空气阻力)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,车厢内壁挂着一个光滑小球,球的质量为2kg,悬线与厢壁成30°(g取10m/s2)。

(1)当小车以m/s2的加速度沿水平方向向左加速运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?
(2)要使小球对厢壁的压力为零,小车的加速度至少要多大?方向如何?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v从O点沿y轴正方向射入一个磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,同时进入场强为E、方向沿与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,通过了b点正下方的c点,如图所示,粒子的重力不计,试求:

(1)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(2)c点到b点的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径,离水平地面的高度,物块平抛落地过程水平位移的大小.设物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度.求:

(1)物块做平抛运动的初速度大小;(2)物块与转台间的动摩擦因数.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,小球(可视为质点)带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,放在一个倾角为θ=37o的足够长绝缘斜面上。斜面bc部分光滑,其它部分粗糙,且小球与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,bc段有一平行斜面向上的有界匀强电场。现让小球从a点由静止释放,经过t=0.3s,到达c点。已知ab的长度为L=4cm,bc的长度为,sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2。求:

(1)匀强电场场强E的大小;
(2)小球第一次沿斜面向上运动的最高点到b点的距离。

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(10分)如图所示,半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数,取g=10m/s2

求:(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力:
(2)小滑块到达C点时速度的大小:
(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间.

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