分析 (1)根据拉力提供向心力,结合牛顿第二定律,求出线断开前的瞬间,线的拉力大小;
(2)根据拉力的大小,结合牛顿第二定律求出线速度的大小.
(3)根据平抛运动的规律求出水平位移,结合几何关系求出抛出点到桌边的水平距离.
解答 解:(1)线的拉力等于向心力,设开始时角速度为ω0,向心力是F0,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力是F.
根据牛到第二定律得,${F_0}=m{ω_0}^2R$ ①
F=mω2R ②
由①②得$\frac{F}{F_0}=\frac{ω^2}{ω_0^2}=\frac{9}{1}$ ③
又因为F=F0+40N ④
由③④得F=45N ⑤
(2)设线断开时速度为V.
由F=$m\frac{{V}^{2}}{R}$得,V=$\sqrt{\frac{FR}{m}}=\sqrt{\frac{45×0.1}{0.18}}m/s=5m/s$
(3)设桌面高度为h,落地点与飞出桌面点的水平距离为s.$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=0.4s$
s=vt=5×0.4m=2m
则抛出点到桌边的水平距离为l=ssin60°=2×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=1.73m.
答:(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小为45N;
(2)小球运动的线速度为5m/s;
(3)小球飞出后的落地点距桌边的水平距离为1.73m.
点评 本题考查了圆周运动和平抛运动的综合运用,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.
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A. | F1>F2>F3 | B. | F1>F3>F2 | C. | F1=F3>F2 | D. | F1=F2>F3 |
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A. | 人对传送带不做功 | |
B. | 人对传送带做功的功率为mgv | |
C. | 人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等,但正负相反 | |
D. | 传送带给人的摩擦力方向与传送带的速度方向相同 |
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A. | 若物块与斜面之间的动摩擦因数相同,物块损失的机械能相同 | |
B. | 若物块与斜面之间的动摩擦因数相同,物块到达底面时的动能一定不相同 | |
C. | 若物块到达底面时的动能相同,物块与倾角大的斜面间的动摩擦因数大 | |
D. | 若物块到达底面时的动能相同,物块与倾角小的斜面间的动摩擦因数大 |
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A. | 副线圈中电压表的读数为44$\sqrt{2}$V | |
B. | 副线圈中输出交流电的周期为$\frac{1}{100π}$ | |
C. | 原线圈中电流表的读数为10A | |
D. | 原线圈中的输入功率为88W |
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A. | 烟尘吸附在直线金属丝上 | B. | 烟尘吸附在螺旋金属丝上 | ||
C. | 金属丝之间形成了匀强磁场 | D. | 靠近直线金属丝处的场强小 |
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