【題目】如圖所示，一根長為0.1 m的細(xì)線，一端系著一個質(zhì)量是0.18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速的3倍時，細(xì)線斷裂，這時測得線的拉力比原來大40 N．求：

（1）線斷裂的瞬間，線的拉力；

（2）這時小球運(yùn)動的線速度；

（3）如果桌面高出地面0.8 m，線斷裂后小球沿垂直于桌子邊緣的方向水平飛出去落在離桌面的水平距離．

【答案】（1）線斷裂的瞬間，線的拉力為45N；

（2）線斷裂時小球運(yùn)動的線速度為5m/s；

（3）落地點離桌面邊緣的水平距離2m．

【解析】

(1)小球在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動時受三個力作用;重力mg、桌面彈力FN和細(xì)線的拉力F,重力mg和彈力FN平衡，線的拉力提供向心力，有：

FN=F=mω2R，

設(shè)原來的角速度為ω0,線上的拉力是F0,加快后的角速度為ω,線斷時的拉力是F1，則有：

F1:F0=ω2: =9:1，

又F1=F0+40N，

所以F0=5N,線斷時有：F1=45N.

(2)設(shè)線斷時小球的線速度大小為v,由F1=，

代入數(shù)據(jù)得：v=5m/s.

(3)由平拋運(yùn)動規(guī)律得小球在空中運(yùn)動的時間為：t==0.4s，

則落地點離桌面的水平距離為：x=vt=5×0.4=2m.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點�，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（ ）

A. 平行板電容器的電容將變大

B. 靜電計指針張角不變

C. 帶電油滴的電勢能將增大

D. 若先將上極板與電源正極連接的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的木板A和物塊C置于同一光滑水平軌道上，物塊B置于A的左端，A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m和4m，已知A、B一起以v0的速度向右運(yùn)動，滑塊C向左運(yùn)動，A、C碰后連成一體，最終A、B、C都靜止，求：

(1)C與A碰撞前的速度大小；

(2)A、B間由于摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體綁棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導(dǎo)體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則：（ ）

A. I1：I2=cosθ：1

B. I1：I2=1：1

C. 導(dǎo)體A所受安培力大小之比F1：F2=sinθ：cosθ

D. 斜面對導(dǎo)體A的彈力大小之比N1：N2=cos2θ：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長。現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角由變?yōu)?/span>，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則此下降過程中　　

A. A的動能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于

B. A的動能最大時，B受到地面的支持力等于

C. 彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下

D. 彈簧的彈性勢能最大值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“驗證碰撞中的動量守恒”的裝置示意圖．

(1)設(shè)小球A的質(zhì)量為mA，小球B的質(zhì)量為mB，為保證實驗成功，必須滿足mA________(選填“大于”“等于”或“小于”)mB.

(2)下列說法中符合本實驗要求的是________．(選填選項前面的字母)

A．加速的斜槽軌道必須光滑

B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放

C．安裝軌道時，軌道末端必須水平D．需要使用的測量儀器有天平、刻度尺和秒表

(3)實驗中小球的落點情況如圖所示，P為不放B球時將A球從斜槽某一高度靜止釋放后A球的落點，M、N分別為A球從同一高度靜止釋放到達(dá)斜槽水平端與B球相碰后A、B球落點，現(xiàn)已測得O到M、P、N的距離分別為s1、s2、s3，若關(guān)系式________成立，則驗證了A、B相碰動量守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如圖甲、乙兩種裝置：

若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為，則要求______

A.

B.

C.

D.

設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為，則在用甲裝置實驗時，驗證動量守恒定律的公式為______用裝置圖中的字母表示

若采用乙裝置進(jìn)行實驗，以下所提供的測量工具中必須有的是______

A.毫米刻度尺

游標(biāo)卡尺

天平

彈簧秤

秒表

在實驗裝置乙中，若小球和斜槽軌道非常光滑，則可以利用一個小球驗證小球在斜槽上下滑過程中的機(jī)械能守恒。這時需要測量的物理量有：小球靜止釋放的初位置到斜槽末端的高度差，小球從斜槽末端水平飛出后平拋運(yùn)動到地面的水平位移s、豎直下落高度則所需驗證的關(guān)系式為______。不計空氣阻力，用題中的字母符號表示

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，已知長直通電導(dǎo)線在周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比、與該點到導(dǎo)線的距離成反比.4根電流大小相同的長直通電導(dǎo)線a、b、c、d平行放置，它們的橫截面的連線構(gòu)成一個正方形，O為正方形中心，a、b、c中電流方向垂直紙面向里，d中電流方向垂直紙面向外，則a、b、c、d長直通電導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 (　　)

A. 大小為零

B. 大小不為零，方向由O指向d

C. 大小不為零，方向由O指向c

D. 大小不為零，方向由O指向a

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B同學(xué)都用如圖甲所示的電路測電源電動勢E、內(nèi)阻r以及R1的阻值．實驗器材有：待測電源E，待測電阻R1，電壓表V(量程為2.0 V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99.99 Ω)，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．

(1)A同學(xué)測量電阻R1的實驗步驟如下，請在下面橫線的空白處將他的操作補(bǔ)充完整．

閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱阻值不變，________，讀出電壓表的示數(shù)U2，則電阻R1的表達(dá)式為R1＝______.

(2)B同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1＝5.2 Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和內(nèi)阻r的值．該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)繪出了如圖乙所示的－圖線，則待測電源電動勢E＝______ V，內(nèi)阻r＝______ Ω.(計算結(jié)果小數(shù)點后均保留兩位數(shù)字)

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