【题目】如图所示，一个质量为m=1kg的小球拴在长为L=1m的细线上做成一个单摆，把小球从平衡位置O拉至A，使细线与竖直方向成θ=37度角，然后轻轻释放，不计一切阻力，如果从开始到第一次运动到O点的时间为0.2s, 求：
（1）释放后小球运动到P点正下方时的速度大小？此过程中细线的拉力对小球的冲量大小是多少？
（2）若在悬点O′的正下方有一颗钉子P，钉子位置离悬点O’点的距离为h，则h在什么范围内才能使小球绕钉子来回摆动?
（3） h满足什么条件可使小球绕钉做圆周运动？
【答案】（1）2m/s，4N.s（2）0≤h≤0.8m（3）0.92m≤h′≤1.0m
【解析】
释放后小球运动到P点正下方，由机械能都守恒求出小球运动到P点正下方时的速度大小，根据动量定理可得细线的拉力对小球的冲量大小；小球绕钉来回摆动时，只能摆到跟开始位置A等高的地方，钉子P的位置范围只能在过A点的水平线与竖直线OO′的交点上方；小球绕钉子恰好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求出小球通过最高点的临界速度，再由机械能守恒定律列式求出h，从而得到h的范围；
解：(1)释放后小球运动到P点正下方，小球的机械能都守恒，则有：
解得：
根据动量定理可得：
细线的拉力对小球的冲量大小：
(2)小球绕钉来回摆动时，只能摆到跟开始位置A等高的地方，钉子P的位置范围只能在过A点的水平线与竖直线OO′的交点上方(如图a)，即钉子离悬点O′的距离h应满足条件
，即
(3)设钉子在位置
时刚好使小球能绕钉做圆周运动，圆半径
，设小球在最高点C的速度为vC，并规定最低处为重力势能的零位置(如图b)，由A、C两位置时的机械能守恒
，即
刚好能越过C点做圆周运动，即
解得：
所以钉子离悬点
的距离
所以，能绕钉做圆周运动时钉子离悬点的距离离
应满足条件：
名师伴你成长课时同步学练测系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是
①看到A中的字比B中的字高
②看到B中的字比A中的字高
③看到A、B中的字一样高
④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高
A. ①④ B. 只有① C. 只有② D. ③④
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一位同学在学习了滑动摩擦力之后，想自己的运动鞋与某种木板之间的动摩擦系数。于是他通过实验探究这个问题。本实验中，该同学设计了两种方案：
方案一：木板水平固定。通过弹簧测力计水平拉动木板上的运动鞋，如图甲所示.
方案二：运动鞋与弹簧测力计的一端相连，弹簧测力计的另一端固定在墙壁上。通过细绳水平拉动运动鞋下方的木板，如图乙所示.
两种方案中，你认为更合理、更易于操作的是方案______（填：一或二）；
选择该方案的原因是：___________.
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间相距为dAB，两板间加有如图（b）所示的交变电压，质量为m，带电量为+q的粒子被固定在两板的正中间P处，且
。下列说法正确的是 （ ）
A．t=0由静止释放该粒子，一定能到达B板
B．t=T/4由静止释放该粒子，可能到达B板
C．在0< t< T/2和 T/2< t<T两个时间段内运动的粒子加速度相同
D．在T/4< t< T/2期间由静止释放该粒子，一定能到达A板
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度V0射入电场中，V0方向的延长线与屏的交点为O。试求：
（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间；
（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα；
（3）粒子打到屏上的点P到O点的距离S。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（ ）
A. a、b的电荷同号，
B. a、b的电荷异号，
C. a、b的电荷同号，
D. a、b的电荷异号，
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A，斜面质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是（ ）
A. 滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt
B. 滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcosα
C. 滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒
D. 此过程中斜面向左滑动的距离为
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一铁球悬挂在OB绳的下端，轻绳OA、OB、OC的结点为O，轻绳OA悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上。第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图甲所示，弹簧测力计的示数记为F1。第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢释放轻绳，使轻绳OA转动到竖直位置，如图乙所示，弹簧测力计的示数记为F2。则( )
A. F1恒定不变，F2逐渐增大
B. F1、F2均逐渐增大
C. F1先减小后增大，F2逐渐减小
D. F1逐渐增大，F2先减小后增大
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，ABCD为边长为
的正方形，O为正方形中心，正方形区域左、右两对称部分中分别存在方向垂直ABCD平面向里和向外的匀强磁场。一个质量为
、电荷量为q的带正电粒子从B点处以速度v垂直磁场方向射入左侧磁场区域，速度方向与BC边夹角为
，粒子恰好经过O点，已知
，粒子重力不计。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com