【題目】某同學(xué)站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，抖動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩恰好達(dá)到所能承受的最大拉力F而斷掉，球水平飛行距離為d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面的高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為，重力加速度為g，忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑球的半徑和空氣阻力求：

（1）繩斷時(shí)球的速度；

（2）繩能承受的最大拉力F；

（3）改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，則繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）設(shè)繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，
豎直方向上：
水平方向上：d=v1t1
解得：

（2）設(shè)繩能承受的最大拉力為Fm．球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：R=d

解得：Fm=mg
（3）在圓周的最低點(diǎn)，有：
平拋運(yùn)動(dòng)，有：d-l=gt2
s=vt
聯(lián)立解得： ，當(dāng)l=d-l時(shí)，即繩長(zhǎng)為時(shí)，s最大為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕繩繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪（不計(jì)大小、不計(jì)摩擦），現(xiàn)以水平恒力F=10N拉著繩子端點(diǎn)C，由于地面動(dòng)摩擦因數(shù)的變化，小木塊恰能從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小為10，A、B之間距離為5m，輕繩在A、B位置與水平方向的夾角分別為和．則以下說(shuō)法正確的是（　　）

A. 小木塊到達(dá)B位置時(shí)，繩末端C的速度為

B. 由于木塊勻速運(yùn)動(dòng)，由可知，繩對(duì)物體做功的功率不變

C. 木塊由A到B的過(guò)程中，拉力做的功大于木塊克服摩擦力做的功

D. 木塊由A到B的過(guò)程中，繩對(duì)木塊做的功為J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，甲、乙兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，甲球沿傾角為30°的光滑足夠長(zhǎng)斜面由靜止開(kāi)始下滑，乙球做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩球的動(dòng)能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（　 　）

A. 甲球機(jī)械能不守恒，乙球機(jī)械能守恒

B. 甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球高度相同

C. 甲、乙兩球的質(zhì)量之比為m甲：m乙=4：1

D. 甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為P甲：P乙=1：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：①水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，②豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球總是同時(shí)落到地面，這個(gè)實(shí)驗(yàn)______

A．只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第①條

B．只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第②條

C．不能說(shuō)明上述規(guī)律中的任何一條

D．能同時(shí)說(shuō)明上述兩條規(guī)律

（2）在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。如圖乙是用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖乙中的a、b、c、d所示，則由圖可知小球從a運(yùn)動(dòng)到b和b運(yùn)動(dòng)到c的時(shí)間是 _________ （填”相等”或”不相等”）小球平拋的初速度的計(jì)算式為=__________（用L、g表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)矩形線框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方自由落下，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，然后從磁場(chǎng)中穿出。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度L大于線框的高度h，那么下列說(shuō)法中正確的是（ ）

①只在線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生

②從線框進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生

③在線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，都是機(jī)械能變成電能

④整個(gè)線框都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能

A. ①③④ B. ①③ C. ②③④ D. ①④

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距L＝0.4 m，導(dǎo)軌右端接有阻值R＝1 Ω的電阻，導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，bd連線與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，從0時(shí)刻開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化，規(guī)律如圖(b)所示；同一時(shí)刻，棒從導(dǎo)軌左端開(kāi)始向右勻速運(yùn)動(dòng)，1 s后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v＝1 m/s做直線運(yùn)動(dòng)，求：

(1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)E；

(2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F，以及棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間t的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A.磁感線和磁場(chǎng)都是客觀存在的
B.磁鐵的磁感線總是從N極出發(fā)，到S極終止
C.磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)
D.磁感線的切線方向就是小磁針S極在此位置的受力方向

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在“嫦娥”探月工程中，設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為．飛船在半徑為4R的圓型軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入半徑約為R的近月軌道Ⅲ繞月做圓周運(yùn)動(dòng)，則( )

A. 飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率等于

B. 飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)行速率大于在軌道Ⅱ上A處的速率

C. 飛船在軌道Ⅰ上的加速度大于在軌道Ⅱ上B處的加速度

D. 軌道Ⅱ上A處的速率大于B處的速率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略不計(jì)，小球必將準(zhǔn)確地終止于同它開(kāi)始點(diǎn)相同的點(diǎn)，絕不會(huì)更高一點(diǎn)，這說(shuō)明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一個(gè)“東西”是不變的，這個(gè)“東西”是（　 �。�

A. 彈力 B. 速度 C. 勢(shì)能 D. 能量

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