分析 (1)小球在水平面上做勻速圓周運動時,由線的拉力提供向心力,運用牛頓第二定律分別對前后兩個狀態(tài)列方程,結(jié)合已知條件求解線受到的拉力大小.
(2)根據(jù)拉力,由牛頓第二定律求出速度大�。�
(3)小球離開桌面后做平拋運動,由高度求出時間,根據(jù)x=vt求得水平位移.
解答 解:(1)線的拉力提供小球做圓周運動的向心力,設(shè)開始時角速度為ω0,向心力為F0,線斷開的瞬間,角速度為ω,線的拉力為FT.
F0=mω02R…①
FT=mω2R…②
由①②得:\frac{{F}_{T}}{{F}_{0}}=\frac{{ω}^{2}}{{ω}_{0}^{2}}=\frac{9}{1}…③
又因為FT=F0+40 N…④
由③④得:FT=45 N
(2)設(shè)線斷開時小球的線速度為v,由FT=\frac{m{v}^{2}}{R}得:v=\sqrt{\frac{{F}_{T}R}{m}}=\sqrt{\frac{45×0.1}{0.32}}m/s=3.75m/s
(3)設(shè)桌面高度為h,小球落地經(jīng)歷時間為t,落地點與飛出桌面點的水平距離為x.
由h=\frac{1}{2}gt2得:t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×1.25}{10}}s=0.5s;
水平位移為:x=vt=\frac{15}{8}m
答:(1)線斷開前的瞬間,線受到的拉力大小為45N;
(2)線斷開的瞬間,小球運動的線速度為3.75 m/s;
(3)球飛出后的落地點到桌邊緣的水平距離為\frac{15}{8} m.
點評 本題是圓周運動、平拋運動和幾何知識的綜合應(yīng)用,情景比較簡單,對于第(3)問也可作圖理解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 惠更斯 | B. | 菲涅耳 | C. | 托馬斯•楊 | D. | 牛頓 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 所有元素都有可能發(fā)生衰變 | |
B. | 放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性,半衰期與外界的溫度無關(guān) | |
C. | 三種射線中,γ射線的電離能力最強(qiáng) | |
D. | 一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | “研究勻變速直線運動”的實驗中,供小車運動的平板應(yīng)光滑 | |
B. | “利用光電門測量小車瞬時速度”實驗中,應(yīng)增大遮光片的寬度 | |
C. | 借助自由落體運動驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,要盡量選用密度大的重物以減少空氣阻力的影響 | |
D. | “驗證力的平行四邊形定則”實驗中,為了準(zhǔn)確測量系繩拉力,應(yīng)盡量避免彈簧秤外殼與木板發(fā)生摩擦 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 甲物體的向心加速度比乙物體的向心加速度大 | |
B. | 乙物體的角速度比丙物體的角速度小 | |
C. | 甲物體的線速度比丙物體的線速度小 | |
D. | 乙物體受到的合力比丙物體受到的合力小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 它們的質(zhì)量一定相同 | B. | 它們的周期不一定相同 | ||
C. | 它們受到的萬有引力一定相同 | D. | 它們離地面的高度一定相同 |
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