如右圖所示，長l＝0.8 m的細線上端固定在O點，下端連接一個質量為m＝0.4 kg的小球，懸點O距地面的高度H＝3.55 m，開始時將小球提到O點而靜止，然后讓它自由下落，當小球到達使細線被拉直的位置時，剛好把細線拉斷，再經(jīng)過t＝0.5 s落到地面，如果不考慮細線的形變，g＝10 m/s2，試求：

(1)細線拉斷前后的速度大小和方向；

(2)假設細線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時間為0.1 s，試確定細線的平均張力大�。�

解析：(1)細線拉斷前，小球下落過程機械能守恒：

mgl＝mv

得v1＝＝4 m/s，方向豎直向下．

設細線斷后球速為v2，方向豎直向下，由

H－l＝v2t＋gt2，

可得：v2＝3 m/s，方向豎直向下．

(2)設細線的平均張力為F，方向豎直向上．取豎直向上為正方向，由動量定理可得：

(F－mg)Δt＝－mv2－(－mv1)

F＝＋mg＝8 N.

答案：(1)4 m/s，方向豎直向下；3 m/s，方向豎直向下　(2)8 N

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：海淀區(qū)2005年高三年級第一學期期末練習　物理 題型：038

如圖所示，長L＝0.80m、電阻r＝0.30、質量m＝0.10kg的金屬棒CD垂直放在水平導軌上，導軌由兩條平行金屬桿組成，已知金屬桿表面光滑且電阻不計，導軌間距也是L，金屬棒與導軌接觸良好．量程為0～3.0A的電流表串聯(lián)接在一條導軌上，在導軌左端接有阻值R＝0.50的電阻，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R兩端，垂直于導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面．現(xiàn)以向右恒定的外力F＝1.6N使金屬棒向右運動，當金屬棒以最大速度在導軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏．

(1)

試通過計算判斷此滿偏的電表是哪個表．

(2)

求磁感應強度的大小．

(3)

在金屬棒ab達到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后電阻R消耗的電能．

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科目：高中物理 來源：2009高考一輪復習高考物理板塊復習 題型：038

如圖所示，長L＝0.80 m，電阻r＝0.30 Ω，質量m＝0.10 kg的金屬棒CD垂直放在水平導軌上，導軌由兩條平行金屬桿組成，已知金屬桿表面光滑且電阻不計，導軌間距也是L，金屬棒與導軌接觸良好，量程為0～3.0 A的電流表串聯(lián)接在一條導軌上，在導軌左端接有阻值R＝0.50 Ω的電阻，量程為0～1.0 V的電壓表接在電阻R兩端，垂直于導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面．現(xiàn)以向右恒定的外力F＝1.6 N使金屬棒向右運動，當金屬棒以最大速度在導軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏．

(1)試通過計算判斷此滿偏的電表是哪個表；

(2)求磁感應強度的大�。�

(3)在金屬棒CD達到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后電阻R消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L＝1.5m、高h=0.45m、質量為M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動。當木箱的速度v0=3.6m/s時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N，并同時將一個質量m=1kg的小球輕放在距木箱右端L/3的P點（小球可視為質點，放在P點時相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段時間，小球脫離木箱落到地面。已知木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，而小球與木箱之間的摩擦不計，取g=10m/s2。求：

（1）小球從離開木箱開始至落地所用的時間。

（2）小球放上P點后，木箱向右運動的最大位移。

（3）小球離開木箱時木箱的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如右圖所示，長l＝0.8 m的細線上端固定在O點，下端連接一個質量為m＝0.4 kg的小球，懸點O距地面的高度H＝3.55 m，開始時將小球提到O點而靜止，然后讓它自由下落，當小球到達使細線被拉直的位置時，剛好把細線拉斷，再經(jīng)過t＝0.5 s落到地面，如果不考慮細線的形變，g＝10 m/s2，試求：

(1)細線拉斷前后的速度大小和方向；

(2)假設細線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時間為0.1 s，試確定細線的平均張力大�。�

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