分析 (1)根据绳子的最大拉力,结合牛顿第二定律求出小球通过最低点的速度,根据动能定理求出小球初始位置与最低点的高度,从而得出小球初始位置到落地点的竖直高度.
(2)根据平抛运动的高度求出平抛运动的时间,结合最低点的速度和时间求出小球落地处到地面上P点的距离.
解答 解:(1)到达最低点时,绳子恰好被拉断,根据牛顿第二定律得,$F-mg=m\frac{{v}^{2}}{l}$,
解得小球运动到最低点的速度$v=\sqrt{\frac{(F-mg)l}{m}}=\sqrt{\frac{(14-10)×1}{1}}$m/s=2m/s.
根据动能定理得,$mgh′=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,解得$h′=\frac{{v}^{2}}{2g}=\frac{4}{20}m=0.2m$,
小球初始位置到落地点的竖直高度H=h+h′=5+0.2m=5.2m.
(2)根据h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得,平抛运动的时间t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×5}{10}}s=1s$,
则小球落地处到地面上P点的距离x=vt=2×1m=2m.
答:(1)小球初始位置到落地点的竖直高度为5.2m;
(2)小球落地处到地面上P点的距离为2m.
点评 本题考查了平抛运动和圆周运动的综合运用,知道平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 放射性元素的半衰期与元素所处的外部环境无关 | |
B. | β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚而形成的电子流 | |
C. | 重核的裂变和轻核的聚变都可以放出大量的能量 | |
D. | 一种元素的同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0s-2s内:甲图质点做匀加速直线运动,乙图质点做匀速直线运动 | |
B. | 2s-3s内:甲图质点和乙图质点均静止不动 | |
C. | 3s-5s内:甲图质点和乙图质点均做匀减速运动,加速度为-15m/s2 | |
D. | 0s-5s内:甲图质点的位移为-10m,乙图质点的位移为100m |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 做圆周运动的向心力之比为2:1 | |
B. | 做圆周运动的运动半径之比为1:2 | |
C. | 做圆周运动的角速度之比为1:2 | |
D. | 做圆周运动的向心加速度之比为2:1 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 欲使轮船垂直驶达对岸,则船在静水中的速度可能小于水流速度 | |
B. | 轮船的合速度越大,渡河的时间一定越短 | |
C. | 水流的速度越大,渡河的时间越长 | |
D. | 欲使渡河时间最短,船头的指向应垂直河岸,船将到达对岸的下游 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | C=$\frac{m({v}_{0}-{v}_{1})}{{B}^{2}{l}^{2}{v}_{1}}$ | B. | C=$\frac{m({v}_{0}-{v}_{1})}{B{l}^{2}{v}_{0}}$ | ||
C. | C=$\frac{m({v}_{0}-{v}_{1})}{{B}^{2}{l}^{2}{v}_{1}}$ | D. | C=$\frac{m({v}_{0}-{v}_{1})}{B{l}^{2}{v}_{1}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | ||||
C. | D. |
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