(18分)如圖21所示,一根長0.1m的細(xì)線,一端系著一個質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運動,使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加,當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時轉(zhuǎn)速的3倍時,細(xì)線斷開,線斷開前的瞬間線的拉力比開始時大40N,求:
 
(1)線斷開前的瞬間,線的拉力大小。
(2)線斷開的瞬間,小球運動的線速度。
(3)如果小球離開桌面時,速度方向與桌邊的夾角為,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點距桌邊的水平距離。
(1) F=45N(6分) (2) (6分) (3) (6分)

試題分析:(1)設(shè)開始時角速度為,向心力是,線斷開的瞬間,角速度為,線的拉力是.
線的拉力等于向心力有: , 則: 
又因為得:
(2)設(shè)線斷開時速度為。由得:
(3)設(shè)桌面高度為,落地點與飛出桌面點的水平距離為,由平拋運動規(guī)律:
,
則拋出點到桌邊的水平距離為
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,半徑為R的半圓軌道BC豎直放置。一個質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點出發(fā),經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道,在B點時對軌道的壓力為7mg,之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達(dá)C點。試求:

(1)小球上升過程中克服阻力做功。
(2)小球從C點飛出后,觸地時重力的功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在電梯內(nèi)的地板上,豎直放置一根輕質(zhì)彈簧,彈簧上端固定一個質(zhì)量為m的物體。當(dāng)電梯勻速運動時,彈簧被壓縮了x,某時刻后觀察到彈簧又被壓縮了x/10,則電梯在此時刻后的運動情況可能是(   )
A.以大小為11g/10的加速度加速上升
B.以大小為11g/10的加速度減速上升
C.以大小為g/10的加速度加速下降
D.以大小為g/10的加速度減速下降

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一質(zhì)量為m=0.5 kg的小滑塊,在F=4 N水平拉力的作用下,從水平面上的A處由靜止開始運動,滑行x=1.75 m后由B處滑上傾角為37°的光滑斜面,滑上斜面后拉力的大小保持不變,方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏,滑動一段時間后撤去拉力。已知小滑塊沿斜面上滑到的最遠(yuǎn)點C距B點為L=2 m,小滑塊最后恰好停在A處。不計B處能量損失,g取10 m/s2,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。試求:

(1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)小滑塊在斜面上運動時,拉力作用的距離x0
(3)小滑塊在斜面上運動時,拉力作用的時間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)為了研究過山車的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個與水平方向夾角為,長為的傾斜軌道AB,通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計一個豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個小球從距A點高為h="0.9" m的水平臺面上以一定的初速度水平彈出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為。取10m/s2,求:

(1)小球初速度的大小;
(2)小球滑過C點時的速率;
(3)要使小球不離開軌道,則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,AB是豎直光滑的1/ 4圓軌道,下端B點與水平傳送帶左端相切,傳送帶向右勻速運動。甲和乙是可視為質(zhì)點的相同小物塊,質(zhì)量均為0.2kg,在圓軌道的下端B點放置小物塊甲,將小物塊乙從圓軌道的A端由靜止釋放,甲和乙碰撞后粘合在一起,它們在傳送帶上運動的v-t圖像如圖所示。g=10m/s2,求:

(1)甲乙結(jié)合體與傳送帶間的動摩擦因素
(2)圓軌道的半徑

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中所示x,y,z為三個物塊,K為輕質(zhì)彈簧,L為輕線. 系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),現(xiàn)若將L突然剪斷,用分別表示剛剪斷時x、y的加速度,則有( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

2012年11月25日,殲—15艦載機(jī)成功阻攔著陸“遼寧號”航母后,又沿航母艦首14°上翹跑道滑躍式起飛,突破了阻攔著艦、滑躍起飛關(guān)鍵技術(shù).甲板上的阻攔索具有關(guān)鍵作用,阻攔索裝置完全由我國自主研制制造,在戰(zhàn)機(jī)著艦時與尾鉤完全咬合后,在短短數(shù)秒內(nèi)使戰(zhàn)機(jī)速度從數(shù)百公里的時速減少為零,并使戰(zhàn)機(jī)滑行距離不超過百米.(g取10m/s2)

(1)設(shè)殲—15飛機(jī)總質(zhì)量,著陸在甲板的水平部分后在阻攔索的作用下,速度由=100m/s滑行50m后停止下來,水平方向其他作用力不計,此過程可視為勻減速運動.求阻攔索對飛機(jī)的水平作用力F;
(2)在第(1)問所述的減速過程中,飛行員所受的阻力是飛行員自身重力的多少倍?
(3)航母飛行甲板水平,前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點可看作圓弧上的一點,圓弧半徑為R=150m,如圖所示.已知飛機(jī)起落架能承受豎直方向的最大作用力為飛機(jī)自重的16倍,求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過D點時速度的最大值vm。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑平面上有一靜止小車,小車質(zhì)量為M=5kg,小車上靜止地放置著質(zhì)量為m=1kg的木塊,和小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,用水平恒力F拉動小車,下列關(guān)于木塊的加速度am和小車的加速度aM,可能正確的有(     )
A.a(chǎn)m=1 m/s2, aM=1 m/s2
B.a(chǎn)m=1 m/s2, aM=2 m/s2
C.a(chǎn)m=2 m/s2, aM=4 m/s2
D.a(chǎn)m=3 m/s2, aM=5 m/s2

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