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如图所示,在室内天花板上的O点,挂一根长L=4m的轻细绳,绳的下端挂一个质量为m...

如图所示,在室内天花板上的O点,挂一根长L=4m的轻细绳,绳的下端挂一个质量为m=0.5kg的小球.O点离地面的竖直高度H=4m现使小球在水平面内做圆周运动,当小球速度逐渐增大到某一数值时绳子断裂,此时绳与竖直方向的夹角a恰为60˚最后小球直接落在室内的水平地面上,g取10m/s2 求:
(1)细绳刚要断裂时所承受的最大拉力;
(2)小球落地点C与O点在地面上竖直投影点D之间的距离.

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(1)小球在水平面内做圆周运动,由绳的拉力和重力的合力提供向心力.当绳刚断裂时绳的拉力达到最大值,根据牛顿第二定律求出角速度. (2)绳断裂后小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由高度求解时间.小球平抛运动的初速度等于小球圆周运动时的线速度,求出平抛运动的水平位移大小,由几何知识求解小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离. 【解析】 (1)取小球为研究对象,设绳刚要断裂时细绳的拉力大小为F,则 Fcosa=mg 所以,F=10N (2)由牛顿第二定律知Fsinα=m 所以,v= 小球从开始平抛到落地所用时间t= 水平位移x=vt=m 由题得小球落地点与天花板上O点在地面上竖直投影点D间的距离 s==6m 答:(1)细绳刚要断裂时所承受的最大拉力为10N; (2)小球落地点C与O点在地面上竖直投影点D之间的距离为6m.
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考点分析:
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两个完全相同的物体A和B,在水平面上以相同的初速度从同一位置开始做直线运动,已知两物体质量均为0.8kg,右图中的两条直线a,b分别表示物体A不受拉力作用和物体B受到水平拉力F作用时的v-t图象,
求:(1)8s末A,B间的距离;
(2)物块B所受拉力F的大小.

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(1)某同学利用如图1所示装置做“探究弹簧弹力和弹簧伸长量关系”的实验,该同学根据实验数据画出了弹簧的弹力F与弹簧的长度L的关系图象(图2).
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A.根据此图线可求出该弹簧的劲度系数k=______N/m.
B.请说明图线与横轴交点的坐标值的物理意义:______
(2)另一同学受上述实验的启发,用橡皮筋代替弹簧探究其弹力F与伸长量x之间的关系,测得数据如表 
测量组次123456
槽码总重力
G(N)
0.10.20.30.40.5
橡皮筋伸
长量x(mm)
3.08.018.034.070.0
A.请根据表中数据在图3中画出F-x关系图象
B.根据图象知当橡皮筋所悬挂的槽码重0.25N时,橡皮筋的伸长量是______mm.
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在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在纸带上连续选取了O,A,B,C,D,E等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出),他把一毫米刻度尺按如图所不放在绒带上,其零刻度线和计数点O对齐,已知打点计时器所接交流电源的频率是50Hz.
(1)如表是该同学读取记录的部分数据,请帮助该同学完成数据读取,并填写在表中的空格中.
线段OAOBOCODOE
数据(m)1.002.414.23
______ 
9.08
(2)根据(1)中读取的数据,可得打点计时器打下D点时纸带的瞬时速度v=______m/s.(保留两位有效数字)
(3)利用(1)中得到的数据,可求得纸带运动的加速度a=______ m/s.(保留两位有效数字)

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如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由释放(开始计时),压上弹簧后与弹簧一起运动.小球运动的v一t图象如图乙所示,其中,OA段为直线,AB段是与OA段相切于A点的曲线,BCD是平滑的盐线.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建一坐标系ox,则关于A、B、D各点对应的位置坐标及加速度,以下说法正确的是( )
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A.xA=h,αA=0
B.xB=h,αB=g
C.xB=h+manfen5.com 满分网,αB=0
D.xD=h+manfen5.com 满分网,αD=0
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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