【題目】如圖,用手捏住細線,讓質(zhì)量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做勻速圓周運動,其半徑r=0.3m。某時刻突然松手,使細線迅速放長0.2m后,又迅速用手捏住細線,保證小球在更大半徑的新軌道做勻速圓周運動,已知大半徑的圓與小半徑的圓為同心圓。求:

1)細線迅速放長0.2m所經(jīng)歷的時間

2)在大半徑新軌道上運動時小球的角速度

3)在大半徑新軌道上運動時,細線對小球的拉力

【答案】10.4s 21.2rad/s 31.44N

【解析】

1)突然松手,小球?qū)⒀刂“霃降膱A軌道相切飛出去,如圖所示

即沿著圖中AB方向做勻速直線運動,

直角三解形OAB中,;,則m

則細線迅速放長0.2m所經(jīng)歷的時間為:

2)依題意,小球剛運動B點時速度大小為,方向沿AB方向,如圖,此時,可將速度分解為沿半徑OB方向的和垂直半徑OB方向的。由于小球到達B點時又迅速捏住細線,沿OB方向的突然消失,小球?qū)⒁?/span>在大半徑上作勻速圓周運動,

根據(jù)

代入數(shù)據(jù)得:

所以:

3)半徑增大后,仍有細線拉力提供向心力,

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示的電路中,R1=8Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,U=42V.()

A. R1、R2、R3、R4的電壓之比等于4211

B. R1、R2、R3R4的電流之比等于4212

C. R1、R2、R3R4的功率之比等于12621

D. 電路的總電阻等于21Ω,總功率等于126W

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【題目】一輛汽車在平直公路上從靜止開始以加速度a勻加速啟動,經(jīng)過一段時間后速度達到最大值vm,之后汽車做勻速運動,設汽車行駛過程中受到的阻力大小恒定,下列說法正確的是( 。

A.汽車做勻加速直線運動的時間為

B.汽車在達到最大速度vm之前一直做勻加速直線運動

C.汽車在達到最大速度vm之前,其發(fā)動機功率始終與速度成正比

D.當汽車發(fā)動機功率達到額定值之后,汽車仍會繼續(xù)加速一段時間

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【題目】如圖所示為一種運動游戲,運動員從起跑線開始推著滑板加速一段相同距離后,再跳上滑板自由滑行,滑行距離遠但又不掉入水池的為獲勝者,其運動過程可簡化為以下模型:一質(zhì)量M=60kg的運動員用與水平方向成角的恒力F斜向下推靜止于A點、質(zhì)量m=20kg的滑板,使其勻加速運動到P點時迅速跳上滑板(跳上瞬間可認為滑板速度不變),與滑板一起運動到水池邊的B點時剛好停下,已知運動員在AP段所施加的力F=200N,AP長為x1,PBx2=24m,滑板與水平面間的動摩擦因數(shù)為,不計滑板長和空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,求:

(1)APx1;

(2)滑板從AB所用的時間t(保留兩位有效數(shù)字)。

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【題目】為提高一級方程式賽車的性能,在設計形狀時要求賽車上下方空氣存在一個壓力差氣動壓力,從而增大賽車對路面的正壓力。如圖所示,一輛總質(zhì)量m=500kg的賽車以v=216km/h的恒定速率經(jīng)過一個半徑r=180m的水平彎道,轉(zhuǎn)彎時賽車不發(fā)生側(cè)滑,側(cè)向附著系數(shù)(即側(cè)向摩擦力與正壓力的比值)=0.8,求:

(1)賽車過彎道時的加速度大小;

(2)賽車受到的側(cè)向摩擦力大。

(3)賽車受到的氣動壓力大小。

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【題目】小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時,由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理,他從實驗室里借取了如下器材:

1)下列哪些器材是多余的_______;

①電磁打點計時器②天平③低壓交流電源④細繩⑤紙帶⑥小車⑦鉤碼⑧秒表⑨一端有滑輪的長木板

2)為達到實驗目的,還需要的器材是________;

3)在該實驗中,下列說法中正確的是________

A.打點計時器應固定在長木板上,且靠近滑輪一端

B.開始實驗時小車遠離打點計時器一端

C.應先接通電源,待打點穩(wěn)定后再釋放小車

D.牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好

4)實驗得到的一條紙帶如圖所示,打點計時器電源頻率為50Hz,其中相鄰的兩個計數(shù)點還有4個點未畫出,則根據(jù)紙帶,回答下列問題:

①相鄰兩個點之間的時間間隔為_______s;

②根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),則計數(shù)點1時小車對應的速度為:v1=__m/s;

③據(jù)此可求出小車從13計數(shù)點內(nèi)的加速度為a=__m/s2。(本題所有計算結果均保留兩位小數(shù))。

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【題目】如圖甲所示,輕彈簧豎直固定在水平地面上,t=0時刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點,然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落, 如此反復過程中彈簧的彈力大小F隨時間t的變化關系如圖乙所示。不計空氣阻力,則( 。

A.t1時刻小球的速度最大

B.t2時刻小球所受合力為零

C.以地面為零重力勢能面,t1t3時刻小球的機械能相等

D.以地面為零重力勢能面,t1t3時間內(nèi)小球的機械能先減小后增加

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【題目】如圖所示,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點,下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球,F(xiàn)將小球拉到A保持繩繃直由靜止釋放,當它經(jīng)過B點時繩恰好被拉斷,小球平拋后落在水平地面上的C點。地面上的D點與OB在同一豎直線上,已知繩長L=1.0m,B點離地高度H=1.0m,A、B兩點的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力影響,求:

(1)地面上DC兩點間的距離s

(2)輕繩所受的最大拉力大小。

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【題目】(題文)靜電噴漆技術具有效率高,浪費少,質(zhì)量好,有利于工人健康等優(yōu)點,其裝置如圖所示.A、B為兩塊平行金屬板,間距d=0.40m,兩板間有方向由B指向A,大小為E=1.0×103N/C的勻強電場.在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均為v0=2.0 m/s,質(zhì)量m=5.0×1015kg、帶電量為q=-2.0×1016C.微粒的重力和所受空氣阻力均不計,油漆微粒最后都落在金屬板B上.試求:

(1)微粒打在B板上的動能;

(2)微粒到達B板所需的最短時間;

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