【題目】如圖所示,AB為豎直轉(zhuǎn)軸,細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C系一質(zhì)量為m的小球,兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2mg,當(dāng)AC和BC均拉直時(shí)∠ABC=90°,∠ACB=53°,ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng),因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:

(1)當(dāng)m的線速度增大時(shí),AC和BC(BC=1m)哪條繩先斷?

(2)一條繩被拉斷后,m的速率繼續(xù)增加,整個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生什么變化?

【答案】（1）BC線先斷；（2）當(dāng)一條繩被拉斷后，m的線速度繼續(xù)增加，小球m作離心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線速度增大到某個(gè)值時(shí)，AC繩會(huì)斷

【解析】

(1)當(dāng)小球線速度增大到BC被拉直時(shí)，AC線拉力TAC=1.25mg。當(dāng)球速再增大些時(shí)，TAC不變，BC線拉力隨球速增大而增大，由TACcos53°+TBC=m，可得當(dāng)5.19 m/s時(shí)，TBC=2mg，BC線先斷.

(2)當(dāng)BC線斷后，AC線與豎直方向夾角α因離心運(yùn)動(dòng)而增大，同時(shí)球速因重力而減小。當(dāng)使球速再增大時(shí)，角α隨球速增大而增大，再根據(jù)TACsinα=m，可知此時(shí)球速v′=4.95 m/s，根據(jù)TAC=可知當(dāng)α=60°時(shí)，TAC=2mg，AC也斷。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直光滑軌道固定在距地面高為H＝0.8m的桌子邊緣，軌道末端可視作半徑為r＝0.3m的圓形軌道，其末端切線水平，桌子邊緣距離豎直墻壁x＝0.6m。質(zhì)量為m＝0.1kg的小球從軌道某處滾下，與豎直墻壁的撞擊點(diǎn)距地面高度為0.6m。重力加速度取g＝10m/s2，求：

(1)小球經(jīng)過軌道末端時(shí)速度的大�。�

(2)小球經(jīng)過軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的帶電滑塊，沿絕緣斜面勻速下滑。當(dāng)帶電滑塊滑到有著理想邊界的方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為（電場(chǎng)力小于重力）

A.將繼續(xù)勻速下滑

B.將加速下滑

C.將減速下滑

D.上述三種情況都有可能發(fā)生

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的小物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、2m，A與B、B與轉(zhuǎn)臺(tái)、C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，B、C離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為r、1.5r．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,以下說法正確的是（ ）

A.C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力大小等于A與B間的摩擦力大小

B.B對(duì)A的摩擦力大小一定為3μmg

C.轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足：

D.隨著轉(zhuǎn)臺(tái)角速度ω增大，A物體最先脫離水平轉(zhuǎn)臺(tái)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙圓盤的半徑之比為1∶2，兩水平圓盤緊靠在一起，乙靠摩擦隨甲不打滑轉(zhuǎn)動(dòng)。兩圓盤上分別放置質(zhì)量為m1和m2的小物體，m1=2m2，兩小物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。m1距甲盤圓心r，m2距乙盤圓心2r，此時(shí)它們正隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是

A. m1和m2的線速度之比為1∶4

B. m1和m2的向心加速度之比為2∶1

C. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動(dòng)

D. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長(zhǎng)0.1 m的細(xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的小球，拉住線的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí)，細(xì)線斷開，線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時(shí)大40 N，求：

（1）線斷開前的瞬間，線受到的拉力大�。�

（2）線斷開的瞬間，小球運(yùn)動(dòng)的線速度；

（3）如果小球離開桌面時(shí)，速度方向與桌邊緣的夾角為60°，桌面高出地面0.8 m，求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊緣的水平距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶沿順時(shí)針方向以恒定速度v勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶對(duì)物體做功的情況可能是（ ）

A.始終不做功B.先做負(fù)功后不做功

C.先做正功后不做功D.先做負(fù)功后做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿能剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)．要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是（ ）

A.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流減小

C.增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ

D.將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)使金屬桿的電流方向改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒，其軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)．有一質(zhì)量為m的小球A緊貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，筒口半徑和筒高分別為R和H，小球A所在的高度為筒高的一半．已知重力加速度為g，則（ ）

A．小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度

B．小球A受到重力、支持力和向心力三個(gè)力作用

C．小球A受到的合力大小為

D．小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上

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