如圖6-8-29所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2mg，當(dāng)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(yùn)動，求：

(1)  當(dāng)m的線速度增大時，AC和BC(BC=1m)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(yùn)動狀態(tài)會發(fā)生什么變化?

(1)BC先斷，(2) 當(dāng)α=60°時，TAC=2mg，AC也斷，此時球速v'=4.95m/s.


解析:

(1)當(dāng)小球線速度增大到BC被拉直時，AC線拉力TAC=1.25mg，當(dāng)球速再增大些時TAC不變，BC線拉力隨球速增大而增大，而v≥5.19m/s時，BC線先斷；(2)當(dāng)BC線斷后，AC線與豎直方向夾角α因離心運(yùn)動而增大，同時球速因重力而減小，當(dāng)使球速再增大時，角α隨球速增大而增大，當(dāng)α=60°時，TAC=2mg，AC也斷，此時球速v'=4.95m/s.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?船營區(qū)模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2．（保留二位有效數(shù)字）
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的
1
m
，數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度
a/m?s-2		 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量
m/kg		 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1		 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出a-
1
m
圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)
1
m
之間的關(guān)系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2
．
（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示．
該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是
實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知交流電的頻率為f，根據(jù)紙帶測得AC、CE的距離為S1和S2，可求得小車的加速度大小的表達(dá)式為a=
S2-S1
4
f2
S2-S1
4
f2
．
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a、質(zhì)量m及對應(yīng)的
1
m
的值，數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度a/m?s-2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1		 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
請?jiān)谌鐖D（d）所示的方格坐標(biāo)紙中畫出a～
1
m
圖線，并從圖線可得到的結(jié)論是
在合外力一定的情況下，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比．
在合外力一定的情況下，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比．
．
（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示．該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是
實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

 

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小

為      m/s2。（保留二位有效數(shù)字）
 
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度

a/m·s—2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量

m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是             。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是              。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年四川省成都市高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（11分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度與物體所受合力F及物體質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。如圖（a）所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時器，C為裝有沙的沙桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于沙和沙桶總重量，小車運(yùn)動加速度可用紙帶上的點(diǎn)求得。   

（1）（3分）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz），試由圖中數(shù)據(jù)求出小車運(yùn)動的加速度=_______／s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）  

（2）保持沙和沙桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車運(yùn)動的加速度與質(zhì)量及對應(yīng)的1／數(shù)據(jù)如下表

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a（／s2）

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量（kg）

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

1/ （kg-1）

4.00

3.50

3.00

2.50

2.00

1.40

1.00

0.60

①（3分）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中作出圖線。

②（3分）從圖線中得到F不變時小車加速度與之間定量關(guān)系式為__________。

（3）（2分）保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的重量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度與合力F圖線如圖（d）所示，該圖線不通過原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是__________.

 

 

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