满分5 > 高中物理试题 >

小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手...

小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地.如题图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为manfen5.com 满分网d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小 v1和球落地时的速度大小 v2
(2)向绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应是多少?最大水平距离为多少?

manfen5.com 满分网
(1)绳断后小球做平抛运动,根据平抛运动的规律即可求解绳断时球的速度大小 v1和球落地时的速度大小 v2. (2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力大小.根据向心力公式即可求解; (3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大推力不变,根据圆周运动向心力公式及平抛运动的规律结合数学知识即可解题. 【解析】 (1)设绳段后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有 竖直方向,水平方向d=v1t 得 由机械能守恒定律,有 得 (2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力大小. 球做圆周运动的半径为 由圆周运动向心力公式,有  得     (3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变, 有  得 绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-l,水平位移为x,时间为t1 有x=v3t1 得     当时,x有极大值, 答:(1)求绳断时球的速度大小 v1为,球落地时的速度大小 v2为; (2)绳能承受的最大拉力为; (3)绳长应是,最大水平距离为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,中间封有长L2=6.6cm的空气柱,上部有长L3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求:
(1)在开口向下时管中空气柱的长度.
(2)转回到原来位置时管中空气柱的长度.(封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.)

manfen5.com 满分网 查看答案
甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.
查看答案
某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为    N.
(2)下列不必要的实验要求是    (请填写选项前对应的字母).
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法       
manfen5.com 满分网 查看答案
某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪短细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为______
②滑块与斜面间的动摩擦因数为______

manfen5.com 满分网 查看答案
利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示.
manfen5.com 满分网
s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950
t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4
s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22
完成填空和作图:
(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是s=______
(2)根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出s/t-t图线;
(3)由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=______m/s2(保留2位有效数字).
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.