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如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,T端系一质量m=1.0kg的小球.现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点.地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,A、B两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气影响,求:
(1)地面上DC两点间的距离s;
(2)轻绳所受的最大拉力大小.
(1)设小球在B点速度为v,对小球从A到B由动能定理得:
mgh=
1
2
mv2
绳子断后,小球做平抛运动,运动时间为t,则有:
H=
1
2
gt
2

DC间距离:
s=vt
解得:s=
4Hh
=
4×1×0.5
m≈1.414m
(2)在B位置,设绳子最大力量为F,由牛顿第二定律得:
F-mg=
mv2
L

联立①④得:F=20N
答(1)DC两点间的距离1.414m
(2)轻绳所受的最大拉力20N
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m的小球沿光滑的斜面AB下滑,然后可以无能量损失地进入光滑的圆形轨道BCD,小球从A点开始由静止下滑,已知AC之间的竖直高度为h,圆轨道的半径为R,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )
A.若h=2R,则小球刚好能到达D点
B.小球从C点到D点的运动为匀速圆周运动
C.若小球恰好能通过D点,则小球到达C点的速率为
5gR
D.若小球到达D点的速率为
2gR
,小球对D点的压力为2mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图为翻滚过山车的模型.弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接,使质量为m的小球从离地面竖直高度为H的弧形轨道A端静止滚下,小球进入轨道下端后沿圆轨道运动.实验发现,只要H大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点A.如果小球通过A点时的速度大小为v,不考虑摩擦等阻力,下列关系式正确的是(  )
A.mgh=
1
2
mv2
B.mg2R=
1
2
mv2
C.mgH=
1
2
mv2
D.mgH=
1
2
mv2+mg2R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,木块B与水平面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),此系统在从子弹射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中,则(  )
A.子弹和木块机械能守恒
B.子弹和木块机械能不守恒
C.子弹、木块和弹簧机械能不守恒
D.子弹、木块和弹簧机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是(  )
A.做曲线运动的物体其加速度一定是变化的
B.在利用a=
△v
△t
探究匀速圆周运动向心加速度大小表达式的过程中应用了极限法
C.电场强度、电势、电容、电功的定义均用了比值定义法
D.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

一根用绝缘材料制成劲度系数为k的轻弹簧,左端固定,右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上,当施加一个场强为E水平向右的匀强电场后,小球开始做往复运动.那么(  )
A.小球的运动是简谐振动
B.小球做简谐运动的振幅为
2qE
k
C.运动过程中小球的机械能守恒
D.小球从左向右的运动过程中,系统的机械能逐渐增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

蹦床运动是运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的运动.当运动员从最高处下降至最低处的过程中(不计空气阻力),运动员(  )
A.动能一直增大B.所受重力始终做正功
C.动能一直减小D.重力势能只转变成动能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,位于竖直平面上的
1
4
圆弧形光滑轨道,半径为R=0.2m,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A距地面高度为H=0.4m,质量为m=2kg的小球从A点由静止释放,经过B点,最后落在地面上的C点处.不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)小球刚运动到B点时,速度为多大?
(2)小球刚运动到B点时,对圆弧轨道的压力多大?
(3)小球落地点C与B的水平距离S为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在“验证机械能守恒定律”实验中,

I.第一组同学用打点计时器按照图1所示装置进行实验,则
(1)对于自由下落的重物,下述选择的条件哪种更为有利?______
A.只要足够重就可以.
B.只要体积足够小就可以.
C.既要足够重,又要体积非常小.
D.因为不需要知道动能和势能的具体数值,不需要测量重物的质量,所以对重物可任意选择.
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图2所示,把第一个点记作O,在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能减少量等于______J,动能的增加量等于______J.(取3位有效数字)
II.第二组同学利用图3所示的实验装置,验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒.实验开始时,气轨已经调成水平状态.
(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t,则滑块经过光电门时的速度为______.
(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示):钩码的质量m、______和______.
(3)本实验通过比较______和______(用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,从而验证系统的机械能是否守恒.

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