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如图所示,用一根长为0.8m的细绳,一端拴一个质量为m的小球,另一端悬于离地面高h为2.6m处,当细绳受到3mg拉力时会被拉断,现把这小球拉到使细绳与竖直方向夹角为θ时由静止释放,若球摆到细绳竖直位置时,绳子刚好被拉断,小球平抛落到地面。求:

(1)小球摆到细绳竖直位置时速度大小?

(2)小球落地点离绳子断裂位置的水平距离为多少?

 

【答案】

(1)4m/s       (2)2.4m

【解析】

试题分析:(1)由题可知小球摆到细绳竖直位置时,细绳拉力

由牛顿第二定律有

解得v=4m/s

(2)绳子被拉断后,小球做平抛运动

竖直方向

水平方向

解得x=2.4m

考点:圆周运动、平抛运动

点评:关键球摆到细绳竖直位置时,绳子刚好被拉断,此时绳子拉力为3mg,由圆周运动向心力公式可求出此时小球的速度;绳子被拉断后,小球做平抛运动,有平抛运动规律求水平位移。

 

练习册系列答案
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(2008?江苏模拟)如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的最小力等于(  )

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精英家教网如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0《L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦.下列说法正确的是(  )

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精英家教网如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹370角且小球A保持静止状态,则需对小球施加第三个力,下列说法(  )
A、等于
3
4
mg
时,一定水平向右
B、等于
4
5
mg
时,一定垂直于细绳斜向右上
C、等于mg时,一定竖直向上
D、以上说法均不正确

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精英家教网如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0<<L,先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦.下列说法正确的是(  )
A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aB、金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC、金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将停在最低点

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T。求(取g=10m/s2,结果可用根式表示):

       (1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?

       (2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω为多大?

       (3)细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关,请在坐标纸上画出ω的取值范围在0到ω之间时的Tω2的图象(要求标明关键点的坐标值)。

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同步练习册答案