質(zhì)量m=1kg的小球在長為L=1m的細繩作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運動，細繩能承受的最大拉力Tmax=46N，轉軸離地h=6m，g=10m/s2．試求：
（1）在若要想恰好通過最高點，則此時的速度為多大？
（2）在某次運動中在最低點細繩恰好被拉斷則此時的速度v=？
（3）繩斷后小球做平拋運動，如圖所示，求落地水平距離x？
分析：（1）當小球恰好通過最高點時，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式即可求解；
（2）對小球在最低點進行受力分析，由向心力公式即可求解；
（3）細繩斷后，小球做平拋運動，根據(jù)平拋運動基本公式即可求解．
解答：解：（1）當小球恰好通過最高點時，小球只受重力．設此時速度為v0
故：mg=m
v
2
0
L

∴v0=
gL
=
10
m/s
（2）小球在最低點受力如圖所示，由牛頓第二定律得：Tmax-mg=m
v2
L

代入數(shù)據(jù)得：v=6m/s
（3）細繩斷后，小球做平拋運動，設水平距離為x
則有：h-L=
1
2
gt2
得：t=1s
x=vt    
得x=6m
答：（1）在若要想恰好通過最高點，則此時的速度為
10
m/s；
（2）在某次運動中在最低點細繩恰好被拉斷則此時的速度為6m/s；
（3）繩斷后小球做平拋運動，如圖所示，落地水平距離x為6m．
點評：本題主要考查了向心力公式、平拋運動基本公式的應用，要求同學們能正確分析小球的受力情況，難度適中．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一長L=1.5m，質(zhì)量M=10kg，上表面光滑下表面粗糙的木板，在水平面上向右做直線運動．某時刻將一個質(zhì)量m=1kg的小球，輕輕放在距木板右端
13
長度的P點，此時木塊速度v0=3.6m/s，并同時對木板施加一個方向水平向左的恒力F=50N，經(jīng)過一段時間后，小球脫離木板下落．設木板與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，其它摩擦不計．g取10m/s2．求：
①木塊向右運動的最大位移；
②小球從放上木板至脫離木板經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個圓形光滑細管在豎直平面內(nèi)交疊，組成“8”字形通道，在“8”字形通道底端B處連接一內(nèi)徑相同的粗糙水平直管AB．已知E處距地面的高度h=3.2m，一質(zhì)量m=1kg的小球a從A點以速度v0=12m/s的速度向右進入直管道，到達B點后沿“8”字形軌道向上運動，到達D點時恰好與軌道無作用力，直接進入DE管（DE管光滑），并與原來靜止于E處的質(zhì)量為M=4kg的小球b發(fā)生正碰（ab均可視為質(zhì)點）．已知碰撞后a球沿原路返回，速度大小為碰撞前速度大小的
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，而b球從E點水平拋出，其水平射程s=0.8m，（g取10m/s2）
（1）求碰后b球的速度大小？
（2）求“8”字形管道上下兩圓的半徑r和R．
（3）若小球a在管道AB中運動時所受阻力為定值，請判斷a球返回到BA管道中時能否從A端穿出？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球（視為質(zhì)點）通過長L=0.5m的輕桿與滑塊上的光滑軸O連接，滑塊和軌道不會影響到小球和輕桿在豎直平面內(nèi)繞O軸的轉動．開始時輕桿處于水平狀態(tài)．現(xiàn)給小球一個豎直向下的初速度，取g=10m/s2．
（1）若鎖定滑塊，要使小球在繞O軸轉動時恰能通過圓周的最高點，求初速度v0的大�。�
（2）若解除對滑塊的鎖定，并讓小球豎直向下的初速度為v′0=3 m/s，試求小球相對于初始位置能上升的最大高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為一豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道，O是其圓心，A是軌道上與圓心等高的點，B是最低點，C是最高點，圓的半徑為0.4m．有一個質(zhì)量m=1kg的小球在此圓軌道的內(nèi)側運動，小球經(jīng)過A點時的速率為
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m/s．則下列判定正確的是（取g=10m/s2 ）（　　）

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