（18分）如圖21所示，一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí)，細(xì)線斷開(kāi)，線斷開(kāi)前的瞬間線的拉力比開(kāi)始時(shí)大40N，求：
 
(1)線斷開(kāi)前的瞬間，線的拉力大小。
(2)線斷開(kāi)的瞬間，小球運(yùn)動(dòng)的線速度。
(3)如果小球離開(kāi)桌面時(shí)，速度方向與桌邊的夾角為，桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊的水平距離。

(1) F＝45N（6分） （2） （6分） （3） （6分）

解析試題分析:（1）設(shè)開(kāi)始時(shí)角速度為，向心力是，線斷開(kāi)的瞬間，角速度為，線的拉力是.
線的拉力等于向心力有： ， 則：　
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/58/2/9jozs.png" style="vertical-align:middle;" />得：
（2）設(shè)線斷開(kāi)時(shí)速度為。由得:
（3）設(shè)桌面高度為，落地點(diǎn)與飛出桌面點(diǎn)的水平距離為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：
，
則拋出點(diǎn)到桌邊的水平距離為
考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

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：計(jì)算題

一長(zhǎng)=0.80m的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球，懸點(diǎn)距離水平地面的高度H = 1.00m。開(kāi)始時(shí)小球處于點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）繩斷裂后球從點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離；
（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時(shí)繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板，軌道所在空間存在水平向左、E＝4×102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m＝0.2kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上與擋板相距x1＝0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2＝0.1m的Q點(diǎn)，滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電荷量始終保持不變，求：

(1)滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a；
(2)滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v；
(3)滑塊與擋板第一次碰撞的過(guò)程中損失的機(jī)械能ΔE。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)、管口B、C的連線是水平直徑，現(xiàn)有一帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R，從小球進(jìn)入管口開(kāi)始，整個(gè)空間中突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力在豎直方向的分力與重力大小相等、方向相反，結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后，其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量不變，重力加速度為g．求：

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大��；
(2)小球受到的電場(chǎng)力的大小和方向；
(3)小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(8分)光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑R，如圖所示，物塊質(zhì)量為m，彈簧處于壓縮狀態(tài)，現(xiàn)剪斷細(xì)線，在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，求：

（1）彈簧對(duì)物塊的彈力做的功；
（2）物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功；
（3）物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)動(dòng)能的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端固定一個(gè)輕彈簧�，F(xiàn)有一質(zhì)量M=3kg，長(zhǎng)L=4m的小車(chē)AB（其中為小車(chē)的中點(diǎn)，部分粗糙，部分光滑）一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在車(chē)的最左端，車(chē)和小物塊一起以4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車(chē)撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱�，但未與擋板粘連。已知車(chē)部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與車(chē)部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度。求：

（1）小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；
（2）小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧對(duì)小物塊的沖量；
（3）小物塊最終停在小車(chē)上的位置距端多遠(yuǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物塊獲得某一向右速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn).試求:

(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

放在水平地面上一質(zhì)量為m＝2kg的質(zhì)點(diǎn)，在水平恒定外力作用下由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，4 s內(nèi)通過(guò)8 m的距離，此后撤去外力，質(zhì)點(diǎn)又運(yùn)動(dòng)了2 s停止，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小不變，求：
(1)撤去水平恒定外力時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度大�。�
(2)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的阻力大�。�
(3)質(zhì)點(diǎn)所受水平恒定外力的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）一顆人造地球衛(wèi)星在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星距地面的高度是地球半徑的15倍，即h=15R，試計(jì)算此衛(wèi)星的線速度大小。已知地球半徑R=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2.

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同步練習(xí)冊(cè)答案