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一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2
(1)小球运动到B点时的速度大小?
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离?
(3)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=9.0N,求钉子P与O点的距离d应满足什么条件?
解:(1)设小球由A运动到B点时的速度大小vB,由动能定理得
解得小球运动到B点时的速度大小=4.0 m/s ②
(2)小球从B点做平抛运动,由运动学规律得
 ③
 ④
解得C点与B点之间的水平距离=0.80m ⑤
(3)若轻绳碰到钉子时,轻绳拉力恰好达到最大值Fm,由牛顿定律得
 ⑥
 ⑦
由以上各式解得d=0.60m ⑧
因此钉子P与O点的距离d应满足条件0.60m<d<0.80m ⑨
练习册系列答案
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一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2
(1)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离.
(2)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=9.0N,求钉子P与O点的距离d应满足什么条件?

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一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.40kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.60m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B点时,速度大小vB=2.0m/s,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2
(1)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的距离;
(2)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=12.0N.欲使轻绳断裂,钉子P与O点的距离d应满足什么条件?

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(2013?丰台区一模)一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)当小球运动到B点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离;
(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)求小球到达B点时的速度.
(2)求C点与B点之间的水平距离.
(3)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=9.0N,求钉子P与O点的距离d应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:四川省期中题 题型:计算题

一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.40kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.60m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B点时,速度大小vB=2.0 m/s,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2
(1)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的距离;
(2)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=12.0N.欲使轻绳断裂,钉子PO点的距离d应满足什么条件?

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