【题目】如图所示,在光滑的水平面上钉两枚铁钉A、B,相距0.1m,长1m的柔软细线一端栓在A上,另一端栓一个质量为500g的小球,小球的初始位置在AB连线上A的一侧,把细线拉直,给小球以2m/s垂直于细线方向的水平速度,使它做圆周运动,由于钉子B的存在使细线逐渐缠在AB上,问如果细线的抗拉力为7N,从开始经多少时间绳子断裂.
【答案】解:由T=m 得,细线的拉力T随r减小而增大,但线速度大小不变.
在第一个半圆周内 T1=m ,t1=
在第二个半圆周内 T2=m ,t2=
在第三个半圆周内 T3=m ,t3=
在第n个半圆周内 Tn=m ,tn=
设小球从开始运动到第n个半圆周时,细线拉力Tn=7N,
则由Tn=m 得 m
=Tn
代入得: =7
解得 n=8
故小球从开始运动到细线断裂所需的时间t=t1+t2+t3+…+t8= +
+…+
=
=
≈8.2s.
答:如果细线的抗拉力为7N,从开始经8.2s时间绳子断裂.
【解析】细线断裂之前,绳子拉力与速度垂直,小球的速度大小不变.细线刚断裂时,拉力大小为7N,由公式T=m 求出此时的半径.再根据数学知识求解时间.
【考点精析】关于本题考查的向心力,需要了解向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力才能得出正确答案.
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【题目】从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点,则( )
A.落在a点的小球水平速度最小
B.落在b点的小球竖直速度最小
C.落在c点的小球飞行时间最短
D.a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点
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【题目】如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置.
①关于此实验装置中的静电计,下列说法中正确的是______.(选填选项前面的字母)
A.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C.静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D.可以用量程为3V的电压表替代静电计
②让平行板电容器正对的两极板带电后,静电计的指针偏转一定角度.不改变A、B两板所带电荷量,且保持两板在竖直平面内.现要使静电计指针偏转角变大,下列做法中可行的是________.(选填选项前面的字母)
A.保持B板不动,A板向上平移
B.保持B板不动,A板向左平移
C.保持B板不动,A板向右平移
D.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板.
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【题目】如图所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V、60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则( )
A.电解槽的输出电功率为60W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为60 W
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【题目】如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O.现给球一初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F( )
A.可能是拉力
B.可能是推力
C.可能等于0
D.以上说法均不正确
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【题目】如图所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上间各点的电势分布如图所示,则( )
A. 在间,场强先增大后减小
B. 在间,场强方向没有发生变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在间一直做加速运动
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【题目】以线状白炽灯为光源,通过狭缝观察该光源,可以看到( )
A.黑白相间的条纹,这是光的干涉B.黑白相间的条纹,这是光的衍射
C.彩色的条纹,这是光的干涉D.彩色的条纹,这是光的衍射
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【题目】长L=0.5m、质量可忽略的轻绳,其一端系于O点,一端连有质量m=2kg的小球,现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动.如图所示,求下列情况下轻绳受到的力,g=10m/s2:
(1)若小球通过最高点A时vA=5m/s,轻绳受到的拉力为多大?
(2)若小球通过最低点B时vB=6m/s,轻绳受到的拉力为多大?
(3)若小球通过O点的等高点C时vC=4m/s,轻绳受到的拉力为多大?
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【题目】关于自由落体运动,下列说法中正确的是
A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为零的匀加速运动
C.做自由落体运动的物体处于超重状态
D.做自由落体运动的物体,质量越大,下落得越快
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