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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,球飞行水平距离后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为,手与球之间的绳长为,重力加速度为.忽略手的运动半径、绳重和空气阻力.

(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2 ;

(2)问绳能承受的最大拉力多大?

(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?

练习册系列答案
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如图,为一圆柱中空玻璃管,管内径为R1,外径为R2,R2=2R1。一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管,不考虑多次反射影响,为保证在内壁处光不会进入中空部分,问入射角i应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:2016届甘肃省高三下四模理综物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行导轨足够长。已知导体棒下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处时的速度大小为v2。

(1)求导体棒ab从A处下落时的加速度大小;

(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II这间的距离h和R2上的电功率P2;

(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab进入磁场II时的速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。

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科目:高中物理 来源:2016届福建省高三下周考四理综物理试卷(解析版) 题型:计算题

足够长光滑斜面BC的倾角,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量的小物块静止与A点,现在AB段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度-时间图像如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F。(已知)求:

(1)小物块所受到的恒力F;

(2)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离。

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科目:高中物理 来源:2016届福建省高三下周考四理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,轻绳跨过光滑的定滑轮,一端系一质量为的物体,另一端系一质量为的砂桶。当变化时,的加速度的大小与的关系图线可能是( )

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年重庆育才中学高一下第一次月考物理试卷(解析版) 题型:选择题

宇宙中,两颗靠得比较近的星体,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统。设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动,转动周期为T,轨道半径分别为,已知引力常量G,则下列说法中正确的是( )

A.星体A的向心力大于星体B的向心力

B.星体A的线速度一定大于星体B的线速度

C.星体A和星体B的质量之和为

D.双星的总质量一定,若双星之间的距离增大,其转动周期也变大

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年重庆育才中学高一下第一次月考物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球,另一端有光固定在光滑转轴O上,现给小球一初速度,使小球和杆一起绕O轴在竖直平面内转动,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )

A.小球到达最高点的速度一定大于

B.小球到达最高点的速度可能为0

C.小球到达最高点受杆的作用力一定为拉力

D.小球到达最高点受杆的作用力一定为支持力

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年重庆八中高二下学期期中物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,两长方体木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为和M,A与B之间的最大静摩擦力为,B与劲度系数为的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子,为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则( )

A.它们的最大加速度不能大于

B.它们的最大加速度不能大于

C.它们的振幅不能大于

D.它们的振幅不能大于

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年山西省高一下期中物理试卷(解析版) 题型:选择题

小球A和B的质量均为m,长度相同的四根细线如图所示连接,它们均被拉直,且P、B间细线恰好处于竖直方向,两小球均处于静止状态,则Q、A间水平细线对球的拉力大小为

A.mg B.mg C.mg D.mg

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