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【题目】如图所示,O点距水平地面的高度为H=3m,不可伸长的细线一端固定在O点另一端系一质量m=2kg的小球(可视为质点),另一根水平细线一端固定在墙上A点,OB线与竖直方向的夹角为37o,l<H, g10m/s2, 空气阻力不计. (sin370=0.6,cos370=0.8,)

(1)OB的长度l=1m ,剪断细线AB的同时,在竖直平面内垂直OB的方向上,给小球一个斜向下的冲量,为使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,求此冲量的大小

(2)若先剪断细线AB,当小球由静止运动至最低点时再瞬间断开OB,小球最终落地,OB的长度l为多长时,小球落地点与O点的水平距离最远,最远水平距离是多少.

【答案】(1)2kgm/s(2)

【解析】

(1)要使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,最高点需满足临界条件,再根据动能定理可得一开始的冲量大小;

(2)最低点剪断绳子后小球做平抛运动,利用相关知识可得平抛水平距离与绳长的关系,用函数知识分析最大值。

(1)要使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,最高点需满足:

写出从B点到最高点的动能定理:

联立得一开始的冲量

2)从B点剪断绳子到小球至最低点用机械能守恒可得

小球从H-l高度做初速度为v0的平抛运动,

联立得,

L=1.5mx取最大值,为

练习册系列答案
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【题目】我国北斗卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)30颗非静止轨道卫星组成,30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星,中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km,静止轨道卫星的高度约为3.60×104km。下列说法正确的是(

A. 中轨道卫星的线速度大于7.9km/s

B. 静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度

C. 静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期

D. 静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度

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【题目】如图,上下表面平行的玻璃砖折射率n=,下表面镀有反射膜,玻璃砖右侧整直放置一标尺。一束单色光以入射角i=45射到玻璃砖上表面的A点,在标尺上出现两个光点(图中未面出)。不考虑多次反射,已知折射光在玻璃砖内的传播时间为t,真空中的光速为c,求:

(i)标尺上两光点的距离;

(ii)光在标尺上形成两光点的时间差。

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【题目】氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为4.54eV的钨时,下列说法中正确的是

A. 氢原子能辐射4种不同频率的光子

B. 氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应

C. 氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率增大

D. 钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应

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【题目】如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的各部分均光滑,水平部分套有质量为mA=3kg的小球A,竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B,AB之间用不可伸长的轻绳相连。在水平外力F的作用下,系统处于静止状态,且,,重力加速度g=10m/s2.

(1)求水平拉力F的大小和水平杆对小球A弹力的大小

(2)若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速面线运动,求经过拉力F所做的功.

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【题目】电源、开关S、定值电阻R1、灯泡L、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示的电路,电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R2时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射时,光敏电阻的阻值变小,则

A. 带电液滴带正电 B. 灯泡亮度变暗

C. 电容器所带电荷量减小 D. 液滴向上运动

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【题目】1932年美国物理学家劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其核心部件是两个中空的半圆形D形金属盒,内部为匀强磁场,D形盒缝隙间电场变化周期为T.带电粒子在两盒之间被电场加速,在两盒中做匀速圆周运动,此时忽略粒子在D形盒缝隙间的运动时间和相对论效应,则下列说法正确的是(  )

A. 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期等于

B. 仅使D形盒缝隙间的电场强度增大,带电粒子获得的最大动能也增大

C. 仅使D形盒中的磁感应强度增大,带电粒子获得的最大动能也增大

D. 通过调整磁感应强度大小,该回旋加速器能够加速多种带电粒子

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【题目】月亮正加速远离地球!后代没月亮看了。一项新的研究表明月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象潮汐力耗散地球的自转能量降低地球的旋转速度同时也导致月球正在以每年3.8cm的速度远离地球。不考虑其他变化则很多年后与现在相比下列说法正确的是

A. 月球绕地球做圆周运动的周期将减小

B. 月球绕地球做圆周运动的线速度增大

C. 地球同步定点卫星的高度增大

D. 地球同步定点卫星的角速度增大

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【题目】一定质量的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落,小球与地面碰后反向弹回,不计空气阻力,也不计小球与地面碰撞的时间,小球距地面的高度h与运动时间t关系如右图所示,取g=10m/s2。则下列说法正确的是( )

A. 小球第一次与地面碰撞前的最大速度为15m/s

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