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【题目】小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地.如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.

(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2

(2)问绳能承受的最大拉力多大?

(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应是多少?最大水平距离为多少?

【答案】(1 2 3

【解析】

试题分析:(1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有

竖直方向,水平方向

由机械能守恒定律,有

(2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力大小.

球做圆周运动的半径为

由圆周运动向心力公式,有

(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,

绳断后球做平抛运动,竖直位移为d﹣l,水平位移为x,时间为t1

时,x有最大值,

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学为了准确的测量一节干电池的电动势E和内电阻r,进行了如下探究:

、误差分析:课本上设计电路图如下图所示,事实上电表为非理想表,上述的 测量值存在着一定误差,此误差属于 (填系统误差偶然误差

、该同学分析上述误差是电压表有分流作用引起,且无法通过更换电表来消除这种误差。该同学通过实验原理的改进,设计如上图所示实验电路图,步骤如下:

(1)闭合开关S,通过调节滑动变阻器,可以使电流表G的示数为0,则此时电流表的示数分别为,电压表的示数分别为,则流过电源的电流为 ,电源的路端电压为

(2)再次调节,使电流表G的示数为0,电流表的示数分别为,电压表的示数分别为,流过电源的电流为,电源的路端电压为

(3)由上述测量的物理量,可以得出电动势 内阻 ;(用表示)由于本实验不必考虑电表带来的误差,测量值与真实值是相等的。

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【题目】如图所示,物块A、木板B的质量均为m10kg,不计A的大小,B板长L3m。开始时AB均静止。现给A2m/s的水平向右的初速度从B的左端开始运动,同时给A施加一个30N的水平向右的外力。已知ABB与地面之间的动摩擦因数分别为μ103μ201g10m/s2

1)通过计算说明:物块A能不能滑离木板B

2)木板B滑行m需要多少时间?

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【题目】利用图甲装置做验证机械能守恒定律实验。

1为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的___

A.动能变化量与势能变化量

B.速度变化量和势能变化量

C.速度变化量和高度变化量

2除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是___

A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)

3实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp=____,动能变化量ΔEk=____

4大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是___

A.利用公式v=gt计算重物速度

B.利用公式计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验取平均值的方法

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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy的第一象限内有一圆心为O1的圆形匀强磁场区域,半经r=01m,磁感应强度B=05T,与y轴x轴分别相切于A、C两点。第四象限内充满平行于x轴的匀强电场,场强E=02v/m。某带电粒子以v=20m/s的初速度自A点沿AO1方向射入磁场,从C点射出不计重力

求:1带电粒子的比荷q/m;

(2)带电粒子离开电场经过y轴时的位置距原点O点的距离L。

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【题目】如图所示,一倾角为370的传送带以恒定速率运行。现将一质量m=2 kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin 370=06,cos370=08求:

1物体与传送带间的动摩擦因数;

20~10 s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q

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【题目】如图所示,一个半径为圆周的轨道,点为圆心,B为轨道上的一点,OB与水平方向的夹角为37°轨道的左侧与一固定平台相连,在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连,弹簧原长时右端在A点。现用一质量为的小滑块与弹簧不连接,可视为质点压缩弹簧至P点后释放,与平台右端点的距离,滑块与平台之间的动摩擦因数。已知重力加速度为,不计空气阻力。

1若小球恰能击中B点,求刚释放滑块时弹簧的弹性势能;

2若更换滑块的质量,使滑块仍从点由静止释放,滑块的质量不同时,其击中圆周轨道时的速率也不同,求滑块的质量多大时,滑块击中圆周轨道时速率最小滑块与平台之间的动摩擦因数保持不变).

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【题目】某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动到L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟,已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5W工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不计,图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m,问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(,保留两位小数)

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【题目】图甲所示为研究小车做匀变速直线运动的实验装置,打点计时器的工作频率为50HZ。图乙为实验中选取的一段纸带,其中每相邻两计数点之间的时间间隔为01s

1)以下实验操作步骤正确的是

A.打点前需要平衡摩擦力

B.若是电火花计时器,应该使用220V的交流电源

C.选接通电源,再释放小车

D.该实验所需要的测量工具是秒表和刻度尺

2)计数点2对应的瞬时速度大小为 m/s

3)小车下滑的加速度大小为 m/s2(两个计算结果均保留三位有效数字)

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