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如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为m的小球.小球接近地面,处...

如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为m的小球.小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度v(未知),小球开始在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时绳突然断开,小球最后落在离小球最初位置2R远的地面上.设重力加速度为g,空气阻力不计,求:
(1)小球在最高点的速率v;
(2)小球在最低点运动时球对绳的拉力;
(3)如果细绳转过60°角时突然断开,则以后小球上升到最高点时的速度多大?

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(1)小球离开最高点后做平抛运动,根据平抛运动的位移公式列式求解; (2)小球在最低点,受拉力和重力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解; (3)先对从最低点到转动60°过程运用动能定理列式求出绳子转动60°时的速度,最高点速度等于斜抛初速度的水平分量. 【解析】 (1)小球做平抛运动,水平方向:2R=vt     竖直方向:2R=gt2 解得:球在最高点的速率v=  (2)对球由动能定理:-mg(2R)=mv2-mv2 解得v= 最低点对球:F-mg=m 解得F=6mg 由牛顿第三定律可知:小球对绳子的拉力为6mg,方向向下 (3)设绳断时的速度为v1,由动能定理:-mgR(1-cos60°)=mv12-mv2 设小球在最高点时的速度为v2,有v2=v1cos60° v2= 答:(1)小球在最高点的速率为; (2)小球在最低点运动时球对绳的拉力为6mg,方向向下; (3)小球上升到最高点时的速度为.
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考点分析:
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(1)伏安法测电阻是中学电学实验的重要组成部分,测量时由于电压表、电流表内阻的影响,我们总是不能同时测出电阻两端电压和通过电流的真实值,使得测量结果存在一定的______(填“系统”或“偶然”)误差.传统的做法是:估计待测电阻的大小,以选择将电流表内接或外接的测量电路.但是这种做法只能够在一定程度上减小上述误差,却不能从根本上消除.现设计出一种以消除上述误差为目的电路来测量电阻.
(2)实验器材:待测电阻Rx,电源E,量程合适的电流表、电压表各一只,滑动变阻器R,电阻箱Rp,开关S1、S2,导线若干.
实验电路如图甲所示.请以笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接成工作电路.
(3)实验步骤:
①先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,读出电流表和电压表示数为I1、U1,;
②保持Rp阻值不变,闭合S2,读出电流表和电压表示数为I2、U2
③根据步骤(1)和步骤(2)中的电表示数计算出待测电阻RX的真实阻值为______
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一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是______
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比.

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B.b、d两点场强相等,b点比d点电势高
C.将某一正试探电荷沿正方形路径a→d→c移动,电场力先做正功,后做负功
D.将某一正试探电荷沿正方形路径a→b→c移动,电场力先做正功,后做负功
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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