【題目】一輕繩一端連接一小球，另一端固定在懸點上．開始時小球靜止在最低點， 一方向水平的沖力作用到小球上使小球立刻獲得一個水平速度 v1 ，結果小球在豎直面內(nèi)來回擺動，如圖中①．此后，當小球某次擺至最高點時，又有另一方向水平的沖力作用到小球上使小球立刻獲得另一個水平速度 v2 ，此后小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖中②，而且運動過程中繩子的拉力大小與前面小球在擺動過程中繩子拉力的最大值相等．求：

（1）輕繩偏離豎直方向的最大夾角θ．

（2）速度和速度大小的比值

【答案】（1）600（2）

【解析】設小球質量為m，繩子長度為l．小球擺動過程機械能守恒，則： mv12=mgl（1-cosθ）
小球在最低點時繩子拉力最大Fm-mg=m
聯(lián)立解得：Fm=mg（3-2cosθ）
小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，有Fm=mgtanθ=m
圓周半徑：r=lsinθ
設繩子拉力為F，則mg=Fcosθ
又由題意可得：Fm=F
聯(lián)立以上各式解得：cosθ=0.5，即θ=600； ．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是位于豎直平面內(nèi)、半徑R=0.5m的圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點B與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度E=5×103N/C.今有一質量為m=0.1kg、帶電荷量q=+8×10-5C的小滑塊（可視為質點）從A點由靜止釋放.若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.05，取g=10m/s2，求：

(1)小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點B時對B點的壓力；

(2)小滑塊在水平軌道上向右滑過的最大距離；

(3)小滑塊最終運動情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實驗時，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力（圖中未畫出）。

(1)該實驗中小車所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力傳感器的示數(shù)，該實驗________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量；

(2)通過實驗可以獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質量M，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s．若某次實驗過程中測得力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的表達式是F=________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某種透明介質的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，OBC為半徑R＝10 cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點.由紅光和紫光兩種單色光組成的復色光束射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑. 已知該介質對紅光和紫光的折射率分別為，

①通過計算判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑處光的成分；

②求兩個亮斑間的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,質量為 m2 的長木板靜止在光滑的水平面上,其上靜置一質量為 m1 的小 滑塊�，F(xiàn)給木板施加一隨時間均勻增大的水平力 F,滿足 F= kt( k 為常數(shù), t 代表 時間),長木板的加速度 a 隨時間 t 變化的關系如圖乙所示。已知小滑塊所受到的最 大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是

A. 在 0~2s 時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力不變

B. m1 與 m2 之比為 1:1

C. 在 2~3s 時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力在數(shù)值上等于 m1 的大小

D. 當小滑塊從長木板上脫離時,其速度比長木板小 0.5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在通過等量異號點電荷的直線上有a、b兩點，二者位置關于負電荷對稱，兩電荷連線的中垂線上有c、d兩點。一帶電粒子（重力不計）以垂直連線的初速度自a點向上入射，初速度大小為v1時，沿軌跡1到達c點；初速度大小為v2時，沿軌跡2到達d點。下列說法正確的是

A. 四個點中a點電場強度最大

B. 四個點中d點的電勢最低

C. 粒子到達連線中垂線的速度大小vc>vd

D. 粒子置于a點時的電勢能小于置于b點時的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子擴束裝置由電子加速器、偏轉電場和偏轉磁場組成．偏轉電場由加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板組成，勻強磁場的左邊界與偏轉電場的右邊界相距為s，如圖甲所示．大量電子（其重力不計）由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場．當兩板沒有加電壓時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0，當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時，所有電子均從兩板間通過，進入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強磁場中，最后通過勻強磁場打在豎直放置的熒光屏上．問：

（1）如果電子在t=0時刻進入偏轉電場，則離開偏轉電場時的側向位移大小是多少？

（2）電子在剛穿出兩板之間的偏轉電場時最大側向位移與最小側向位移之比為多少？

（3）要使側向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強磁場的磁感應強度為多少？（已知電子的質量為m、電荷量為e）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子在狹縫間加速的時間忽略不計．勻強磁場的磁感應強度大小為B、方向與盒面垂直．粒子源A產(chǎn)生的粒子質量為m，電荷量為＋q，U為加速電壓，則(　　)

A. 交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉周期的一半

B. 加速電壓U越大，粒子獲得的最大動能越大

C. D形盒半徑R越大，粒子獲得的最大動能越大

D. 磁感應強度B越大，粒子獲得的最大動能越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電荷量為Q的正點電荷(圖中未畫出)與直角三角形ABC處在同一平面內(nèi)。D為AB的中點，∠A=30°．若將正的試探電荷從A移到B，或從D移到C，電場力做功均為零。則

A. 點電荷Q一定在AC的中點

B. C點電勢比A點電勢高

C. B點的場強比C點的場強大

D. 將負試探電荷從C點移到B點，電場力做正功

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