[题目]如图所示.一根长0.1m的细线.一端系着一个质量为0.2kg的小球.拉住线的另一端.使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动.使小球的转速很缓慢地增加.当小球的转速增加到r/s时细线断了.求:(1)线断开的瞬间.小球运动的线速度,(2)线断开前的瞬间.受到的拉力大小,(3)如果小球离开桌面时速度水平.落地时速度与水平方向的夹角为(sin= 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到r/s时细线断了。求：

（1）线断开的瞬间，小球运动的线速度；

（2）线断开前的瞬间，受到的拉力大小；

（3）如果小球离开桌面时速度水平，落地时速度与水平方向的夹角为(sin=0.6，g取10m/s2)，求桌面高出地面的高度。

【答案】（1）4m/s；（2）32N；（3）0.45m

【解析】

(1)转速r/s

根据线速度

角速度

联立解得

(2)拉力提供小球做圆周运动的向心力，因此

=32N

(3)落地速度与水平方向夹角的正切值

可得vy=3m/s

平抛运动竖直方向上是自由落体运动，根据

可得下落的高度

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A. 加速度先减小后增大

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①将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，有定滑轮的一端伸出桌面，并将电火花计时器固定在木板的另一端，并接好电源；

②将力传感器固定在小车前端，然后通过一轻质细线与砂桶连接在一起并跨过定滑轮将小车放在木板上，并在小车另一端固定一条纸带，同时使纸带穿过电火花计时器的限位孔；

③实验中他忘记平衡摩擦力而直接进行了实验。整个实验中保证小车的质量不变，先往砂桶中添上适当的砂后接通电源，将小车由靠近电火花计时器处静止释放，打出一条纸带，并记下此时力传感器的示数F，并通过打出的纸带计算出小车运动的加速度a；然后再在砂桶中添加适当的砂，换用新的纸带，重复刚才的操作，得到多组F、a，并作出小车运动的a-F图像。

(1)为了使实验结果更加准确或合理，下列说法中正确或必须的是________。（填正确答案标号）

A．实验中应通过调节定滑轮的高度使细线与木板平面平行

B．实验前可将小车由木板任意位置释放，然后再接通电源

C．实验中为了测出小车所受的合力应测出砂和砂桶的总质量

D．实验中必须满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和力传感器的总质量M

E．该实验所用电源可以直接接照明电路的电源（220V交流电源）

(2)如图乙所示为某次实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F为计数点，他只测出了计数点AB和EF间的距离，所用电源的频率为50Hz，打出的每5个点为一个计数点，则由纸带数据测得小车运动的加速度大小为_________m/s2（结果保留两位有效数字）。