[题目]小明站在水平地面上.手握不可伸长的轻绳一端.绳的另一端系有质量为m的小球.甩动手腕.使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时.绳突然断掉.球飞行水平距离d后落地.已知握绳的手离地面高度为d.手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v1?球落地时的速度v2?(2)求绳能承受的最大拉力多大? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。

（1）求绳断时球的速度大小v1?球落地时的速度v2？

（2）求绳能承受的最大拉力多大？

【答案】（1）；（2）

【解析】试题分析：（1）设绳子断后球飞行时间为t，由平抛运动规律：

竖直方向

水平方向

联立解得

由机械能守恒定律有

解得，

（2）设绳能承受的最大拉力大小为FT，这也是球受到绳的最大拉力大小。

球做圆周运动的半径为R＝d

由圆周运动向心力公式，在其圆周运动的最低点，有

联立解得FT＝mg

由牛顿第三定律知绳能承受的最大拉力为mg

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，一个阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与纵、横轴的截距分别为B0和t0，导线的电阻不计。则0至t1时间内 (　　)

A. 电流的方向为由a到b B. 电流的大小为

C. 通过电阻R1的电量为 D. 电阻R1上产生的热量为

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，竖直平面内的轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，小球从斜面上A点由静止开始滑下，滑到斜面底端后又滑上一个半径为R的圆轨道。小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，接触面均光滑。

(1)求小球在C点的速度；

(2)求斜面高h；

(3)求小球在B点时对轨道的压力.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动；现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置，金属块Q与小孔间的细线视作与桌面平行，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是

A. 细线所受的拉力变小

B. 小球P运动的角速度变大

C. Q受到桌面的静摩擦力变小

D. Q受到桌面的支持力变大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，倾角为θ=37的倾斜光滑平行轨道与水平的光滑平行轨道平滑连接，导轨间距均为L=1m，倾斜轨道的上端接有定值电阻R=2Ω，虚线MN左侧有垂直于倾斜导轨平面向，上的匀强磁场，磁感应强度大小为，虚线PQ的右侧有垂直于水平导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为=1T。一个质量为m=lkg、电阻为r=1Ω、长为L=1m的直导体棒ab放在倾斜导轨上方，开始时离虚线MN的距离为=1.5m，现由静止释放导体棒，导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好，导体棒ab在磁场B中运动的时间为s，并最终停在水平导轨上虚线PQ的右侧且距离PQ为=1 m的位置，重力加速度g取为10m/s，其他电阻不计，sin 37 =0.6，cos37=0.8，求：

(1)整个过程中，定值电阻R中产生的焦耳热大小；

(2)导体棒刚进入磁场时的速度大小；

(3)导体棒在倾斜轨道上运动过程中，定值电阻R中通过的电量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m的导体ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，导体与导轨之间的动摩擦因数为μ.现导体在水平向左、垂直于导体的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中始终与导轨保持垂直）.设导体接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程