分析 (1)球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,由线的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律分别对开始时和断开前列方程,结合条件:线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N,求解线的拉力;
(2)设线断时小球的线速度大小为v,此时绳子的拉力提供向心力,根据向心力公式即可求得速度;
(3)小球离开桌面时做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由高度求出时间,根据水平方向做匀速直线运动求出水平距离.
解答 解:(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用;重力mg、桌面弹力FN和细线的拉力F,重力mg和弹力FN平衡,线的拉力提供向心力,有:
Fn=F=mω2R,
设原来的角速度为ω0,线上的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F1,则有:
F1:F0=ω2:ω02=9:1,
又F1=F0+40N,
所以F0=5N,线断时有:F1=45N.
(2)设线断时小球的线速度大小为v,由F1=$\frac{m{v}^{2}}{R}$,
代入数据得:v=5m/s.
(3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间为:t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}$s=0.4s,
则落地点离桌面的水平距离为:x=vt=5×0.4=2m.
答:(1)线断裂的瞬间,线的拉力为45N;
(2)这时小球运动的线速度为5m/s;
(3)落地点离桌面的水平距离为2m.
点评 对于匀速圆周运动动力学问题,关键是确定向心力的来源,平抛运动采用运动的分解进行处理,难度适中.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 从O运动到P点的时间大于$\frac{2{v}_{0}}{g}$ | |
B. | 物体沿滑到经过P点时速度的水平分量为5m/s | |
C. | 物体做平抛运动的水平初速度v0为2$\sqrt{5}$m/s | |
D. | 物体沿滑道经过P点时重力的功率为40$\sqrt{5}$w |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 分子间的引力和斥力都在增大 | |
B. | 分子间的斥力在减小,引力在增大 | |
C. | 分子间的作用力先减小后增大,再减小 | |
D. | 分子间的作用力在逐渐减小 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 恒力F的大小为$\frac{4}{3}mg$ | |
B. | 从物体开始运动到回到出发点的过程中,物体的机械能增加了W | |
C. | 回到出发点时重力的瞬间功率为2$\sqrt{m{g}^{2}W}$ | |
D. | 撤去恒力F时,物体的动能和势能恰好相等 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量 | |
B. | 金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器 | |
C. | 干簧管是能够感知电场的传感器 | |
D. | 半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2$\frac{{v}^{2}}{Rg}$ | B. | $\frac{{v}^{2}}{Rg}$ | C. | $\frac{2{v}^{2}}{Rg}$ | D. | $\frac{\sqrt{2}{v}^{2}}{Rg}$ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 该金属的极限频率4.2×1014 Hz | |
B. | 该图线的斜率表示普朗克常量 | |
C. | 该金属的逸出功为0.5 eV | |
D. | 光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大 |
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com