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【题目】如图所示,长为l的轻细绳,上端固定在天花板上,下端系一质量为m的金属小球,将小球拉开到绳子绷直且呈水平的A点.小球无初速度释放,求:

(1)小球落至最低点B时的速度多大?
(2)小球落至最低点时受到的拉力的大小.

【答案】
(1)

解:球从A点至最低点B过程机械能守恒,设落至最低点时速度为v

应有

解得:


(2)

解:最低点时,根据向心力公式得:

解得:F=3mg


【解析】(1)小球在下落中只有重力做功,故机械能守恒;由机械能守恒可求得最低点的速度;(2)小球做圆周运动,拉力与重力的合力充当向心力,由向心力公式可求得绳子的拉力.
【考点精析】解答此题的关键在于理解向心力的相关知识,掌握向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2012年11月,我国舰载机在航母上首降成功.设某一舰载机质量为m=2.5×104kg,着舰速度为v0=50m/s,着舰过程中航母静止不动.发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,若空气阻力和甲板阻力保持不变.

(1)若飞机着舰后,关闭发动机,仅受空气阻力和甲板阻力作用,飞机将在甲板上以a0=2m/s2的加速度做匀减速运动,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里.
(2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了拦阻索让飞机减速,同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况,飞机着舰时并不关闭发动机.若飞机着舰后就钩住拦阻索,图示为飞机钩住拦阻索后某时刻的情景,此时飞机的加速度大小为a1=38m/s2 , 速度为40m/s,拦阻索夹角θ=106°两滑轮间距40m,(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
a.求此时拦阻索承受的张力大小.
b.飞机从着舰到图示时刻,拦阻索对飞机做的功.

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【题目】[选修3-3]
(1)关于布朗运动,下列说法正确的是(  )
A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
B.液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈
C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸,都会发生布朗运动
D.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动
E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
(2)一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭,D端与大气相通.用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧,并将两端向下竖直放置,如图所示.此时AB侧的气体柱长度l1=25cm.管中AB、CD两侧的水银面高度差h1=5cm.现将U形管缓慢旋转180°,使A、D两端在上,在转动过程中没有水银漏出.已知大气压强p0=76cmHg.求旋转后,AB、CD两侧的水银面高度差.

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【题目】如图所示,某个力F=10 N作用在半径为R=1 m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周这个力F做的总功为( )

A.0
B.20π J
C.10 J
D.10π J

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【题目】火星和地球绕太阳的运动可以近似看做为同一平面内同方向的匀速圆周运动,已知火星的轨道半径r=1.5×1011 m,地球的轨道半径r=1.0×1011 m,从如图所示的火星与地球相距最近的时刻开始计时,估算火星再次与地球相距最近需多少地球年?(保留两位有效数字)

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【题目】火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )
A.火星与木星公转周期相等
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变
C.太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

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【题目】如图所示,质量为M的物体放在光滑水平地面上,受与水平方向成α角的恒定拉力F作用,从静止开始沿水平地面运动,在时间t内,拉力F对物体所做的功为W.若仅改变上述某一个量,物体还是从静止开始沿水平地面运动,下列可使拉力做的功为2W的是( )

A.物体质量减小为
B.拉力增大为2F
C.做功时间增长为2t
D.α角从60°变为0°

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【题目】有密度相同的两颗行星A和B,已知A星的表面重力加速度是B星表面重力加速度的2倍(忽略行星自转的影响),则下列说法正确的是( )
A.两行星A、B的质量之比为8:1
B.两行星A、B的半径之比为2:1
C.两行星A、B的第一宇宙速度之比为1:2
D.两行星A、B的第一宇宙速度之比为2:1

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【题目】如图所示,水平面右端放一大小可忽略的小物块,质量m=0.1kg,以v0=4m/s向左运动,运动至距出发点d=1m处将弹簧压缩至最短,反弹回到出发点时速度大小v1=2m/s.水平面与水平传送带理想连接,传送带长度L=3m,以v2=10m/s顺时针匀速转动.传送带右端与一竖直面内光滑圆轨道理想连接,圆轨道半径R=0.8m,物块进入轨道时触发闭合装置将圆轨道封闭.(g=10m/s2 , sin53°=0.8,cos53°=0.6))求:

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ1
(2)弹簧具有的最大弹性势能Ep
(3)要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道,传送带与物体间的动摩擦因数μ2应满足的条件.

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