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【题目】如图,一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O点,另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放,小球运动到最低点O时,轻绳刚好被拉断。O点下方有一以O点为圆心,半径R=5m的圆弧状的曲面,己知重力加速度为g=10m/s2,求:

1)轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小;

2)小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。

【答案】130N;(262.5J

【解析】

1)物体从A运动到O点,由机械能守恒定律:mgL=
得:v0=
O点,由牛顿第二定律:
得:Fm=3mg=30N
2)设从绳子断裂到小球到达曲面经历的时间为t
水平位移:x=v0t
竖直位移:y=
由勾股定理:x2+y2=R2
解得t=1s
竖直速度:vy=gt=10m/s
可得小球的动能:=62.5J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1E的匀强电场,在两条平行的虚线MNPQ之间存在着宽为L、电场强度为E22E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQL处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为AO连线与屏垂直,垂足为O,求:

(1) 电子从释放到打到屏上所用的时间;

(2) 电子离开偏转电场时偏转角的正切值tanθ

(3) 电子打到屏上的点P到点O的距离.

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【题目】如图所示,质量M2 kg的平板小车后端放有质量m3 kg的铁块,它和车之间的动摩擦因数μ0.5,开始时车和铁块一起以v03 m/s的速度向右在光滑水平地面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞.设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,使得铁块总不能和墙相碰.(g10 m/s2)求:

(1)铁块在车上滑行的总路程;

(2)车和墙第一次相碰以后所走的总路程.

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【题目】如图所示,axOy坐标系x负半轴上的一点,空间有平行于xOy坐标平面的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场,粒子只在电场力作用下运动,经过y正半轴上的b(图中未标出),则下列说法正确的是

A. 若粒子在b点速度方向沿x轴正方向,则电场方向可能平行于x

B. 若粒子运动过程中在b点速度最小,则b点为粒子运动轨迹上电势最低点

C. 若粒子在b点速度大小也为v0,则ab两点电势相等

D. 若粒子在b点的速度为零,则电场方向一定与v0方向相反

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【题目】如图,间距L=0.5m的平行金属导轨固定在水平面(纸面)上,导轨间接一电阻,质量m=0.1kg的金属杆置于导轨上。t0=0时,金属杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动。t1=5s时,金属杆以速度v=4m/s进入磁感应强度B0=0.8T、方向竖直向下的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。在t2=8s时撤去拉力,同时磁场的磁感应强度开始逐渐减小,此后金属杆做匀减速运动到t3=10s时停止,此时磁感应强度仍未减小到零。金属杆与导轨的电阻不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数μ=0.2。取g=10m/s2。求:

1)电阻的阻值;

2t3=10s时磁场的磁感应强度大小。

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【题目】201913日,嫦娥四号探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆.嫦娥四号的核电池利用放射性同位素Pu衰变供电;静止的Pu衰变为铀核X粒子,放出频率为νγ光子.已知:PuX粒子的质量分别为mPumUmX,普朗克常数为h,光速为c.则下列说法正确的是

A. X粒子是He

B. 的比结合能比Pu的大

C. 释放出的γ光子能量为(mPu- mU)c2

D. 放射性同位素Pu的半衰期随温度降低而变大

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【题目】如图,abck为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点,e点为波源,t0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动,振幅为3 cm,周期为0.2 s.在波的传播方向上,后一质点比前一质点迟0.05 s开始振动.t0.25 s时,x轴上距e2.0 m的某质点第一次到达最高点,则

A. 该机械波在弹性介质中的传播速度为8m/s

B. 该机械波的波长为2 m

C. 图中相邻质点间距离为0.5 m

D. b点在平衡位置上方3cm处时,f点也在平衡位置上方3cm

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【题目】如图所示,水平细杆上套一球A,球A与球B间用一轻绳相连,质量分别为mAmB,由于B球受到水平风力作用,球A与球B一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是(  )

A.A与水平细杆间的动摩擦因数为

B.B受到的风力F

C.风力增大时,若AB仍匀速运动,轻质绳对球B的拉力保持不变

D.杆对球A的支持力随着风力的增加保持不变

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【题目】某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验.AB是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,AB间由轻弹簧相连,AC间由轻绳相连.在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连.当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度.整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g.实验操作如下:

(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零.现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v

(2)在实验中保持AB质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步.

①该实验中,Mm大小关系必需满足M______m (选填小于”、“等于大于”)

②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应______(选填相同不同”)

③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出______(选填v2-M”、“v2-v2-)图线.

④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为______(用题给的已知量表示).

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