如圖所示,AB為豎直轉(zhuǎn)軸,細繩AC和BC的結(jié)點C系一質(zhì)量為m的小球,兩繩能承擔的最大拉力均為2mg,當AC和BC均拉直時∠ABC=90°,∠ACB=53°,ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動,因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,求:
 
(1)當m的線速度增大時,AC和BC(BC="1" m)哪條繩先斷?
(2)一條繩被拉斷后,m的速率繼續(xù)增加,整個運動狀態(tài)會發(fā)生什么變化?
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(1)當小球線速度增大到BC被拉直時,AC線拉力TAC=1.25mg.當球速再增大些時,TAC不變,BC線拉力隨球速增大而增大,由TACcos53°+TBC=m,可得當5.19 m/s時,TBC=2mg,BC線先斷.
(2)當BC線斷后,AC線與豎直方向夾角α因離心運動而增大,同時球速因重力而減小.當使球速再增大時,角α隨球速增大而增大,根據(jù)TAC=可知當α=60°時,TAC=2mg,AC也斷.再根據(jù)TACsinα=m,可知此時球速v′=4.95 m/s.
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一內(nèi)壁光滑的半環(huán)形細圓管豎直地固定在水平桌面上，其直徑AB與桌面垂直，環(huán)的半徑為R（比細管的半徑大得多）。一個質(zhì)量為m的小球（小球直徑略小于細管直徑且可視為質(zhì)點）從管口A射入管中，從管口B射出時對管口壁的壓力為mg/3。求小球在桌面上的落點到管口A的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一只排球在A點被豎直拋出，此時動能為20J，上升到最大高度后，又回到A點，動能變?yōu)?2J，假設排球在整個運動過程中受到的阻力大小恒定，A點為零勢能點，則在整個運動過程中，排球的動能變?yōu)?0J時，其重力勢能的可能值為（     ）
A．10JB．8JC．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在輕繩的一端系一個小球，另一端固定在軸上，使小球繞軸心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，軸心到小球中心的距離為L，如果小球在通過圓周最低點時速度大小為，那么小球在通過圓周最高點時繩的拉力大小為（空氣阻力忽略不計）
A．0B．mgC．４mgD．6mg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示,P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點,在P點正下方一球形區(qū)域內(nèi)儲藏有石油.假定區(qū)域周圍巖石均勻分布,密度為ρ;石油密度遠小于ρ,可將上述球形區(qū)域視為空腔.如果沒有這一空腔,則該地區(qū)重力加速度(正常值)沿豎直方向;當存在空腔時,該地區(qū)重力加速度的大小和方向會與正常情況有微小偏離.重力加速度在原豎直方向(即PO方向)上的投影相對于正常值的偏離叫做“重力加速度反�！�.為了探尋石油區(qū)域的位置和石油儲量,常利用P點附近重力加速度反�，F(xiàn)象.已知引力常數(shù)為G.

(1)設球形空腔體積為V,球心深度為d(遠小于地球半徑),求空腔所引起的Q點處的重力加速度反常;
(2)若在水平地面上半徑為L的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn):重力加速度反常值在δ與kδ(k>1)之間變化,且重力加速度反常的最大值出現(xiàn)在半徑為L的范圍的中心.如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用原子級顯微鏡觀察高真空度的空間,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一對分子甲和乙環(huán)繞一個共同“中心”旋轉(zhuǎn),從而形成一個“雙星”體系,觀察中同時發(fā)現(xiàn)此“中心”離甲分子較近,如果這兩個分子間距離為r=r0時,其間相互作用力(即分子力)恰好為零,那么在上述“雙星”體系中(    )
A．甲?乙兩分子間距離一定小于r0
B．甲?乙兩分子間距離一定大于r0
C．甲的速度一定大于乙的速度
D．甲的質(zhì)量一定大于乙的質(zhì)量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

繩子一端固定，另一端拴一小球，如圖2所示，小球分別從水平位置A點和與水平成30°的B點無初速釋放，則經(jīng)過最低點C時，繩子的張力之比是
A．2：1
B．3：2
C．4：3
D．4：1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2011年湖南長沙三校測評)2010年2月16日，在加拿大城市溫哥華舉行的第二十一屆冬奧會花樣滑冰雙人自由滑比賽落下帷幕，中國選手申雪、趙宏博獲得冠軍．如圖5－3－11所示，如果趙宏博以自己為轉(zhuǎn)動軸拉著申雪做勻速圓周運動．若趙宏博的轉(zhuǎn)速為30 r/min，手臂與豎直方向夾角為60°，申雪的質(zhì)量是50 kg，她觸地冰鞋的線速度為4.7 m/s，則下列說法正確的是(　　)

圖5－3－11
A．申雪做圓周運動的角速度為2π rad/s
B．申雪觸地冰鞋做圓周運動的半徑約為2 m
C．趙宏博手臂拉力約是850 N
D．趙宏博手臂拉力約是500 N

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊,爆胎可能性最大的地段應是
A．a(chǎn)處B．d處C．c處D．b處

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