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和球落地时的速度大小

(2)求绳能承受的最大拉力多大?

(3)改变绳长(绳承受的最大拉力不变),保持手的位置不动,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?

【答案】(1) (2) (3)xmx=

【解析】(1)设绳断后环做平抛运动时间为t1

竖直方向:,水平方向:

(2)设绳能承受的最大拉力大小为Fm, 球做圆周运动的半径为R=

(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为,有

绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-,水平位移为x时间为t2

时,x有极大值xmx=

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,相距为L的两条足够长的平行金属导轨,与水平面的夹角为θ,导轨上固定有质量为m,电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙,下方光滑,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B.将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF保持静止,当MN下滑速度最大时,EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力,下列叙述正确的是(

A.导体棒MN的最大速度为

B.导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsin θ

C.导体棒MN受到的最大安培力为mgsin θ

D.导体棒MN所受重力的最大功率为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MNPQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒abcd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g=10 m/s2,问:

(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?

(2)棒ab受到的力F多大?

(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,第三象限内存在匀强磁场Ⅰ,y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ,Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量为+q的粒子自P(-l,l)点由静止释放,沿垂直于x轴的方向进入磁场Ⅰ,接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ,不计粒子重力.

(1)求磁场Ⅰ的磁感应强度B1

(2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=B1,粒子从磁场Ⅱ再次进入电场,求粒子第二次离开电场时的横坐标;

(3)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=3B1,求粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间内,粒子的平均速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(-L,0)、Q(0,-L)为坐标轴上的两个点.现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力(

A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为

B.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为πL

C.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为2πL

D.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为πL,也可能为2πL

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在A板附近有一电子由静止开始向B板运动,则关于电子到达B板时的时间和速率,下列正确的是( )

A. 两板间距越大,则加速的时间越长,获得的速率越小

B. 两板间距越小,则加速的时间越短,获得的速率越小

C. 两板间距越小,则加速的时间越短,获得的速率不变

D. 两板间距越小,则加速的时间不变,获得的速率不变

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,“旋转秋千中的两个座椅AB质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(  )

A. A的速度比B的小

B. AB的向心加速度大小相等

C. 悬挂AB的缆绳与竖直方向的夹角相等

D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】有一节干电池,电动势大约为15 V,内电阻约为10 Ω某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻,他们在老师的支持下得到了以下器材:

A电压表V15 V,10 kΩ

B电流表G量程30 mA,内阻Rg=10 Ω

C电流表A量程06 A,内阻约为05 Ω

D滑动变阻器R10~20 Ω,10 A

E滑动变阻器R20~100 Ω,1 A

F定值电阻R3=990 Ω

G开关S和导线若干

1为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是 .(填写器材前字母

2请在虚线框内画出他们采用的实验原理图.(标注所选择的器材符号

3该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图像法分析处理数据,请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度,作出相应的图线

序号

1

2

3

4

5

6

电流表GI1/mA

137

135

126

124

118

111

电流表AI2/A

012

016

021

028

036

043

4根据图线求出电源的电动势E= V保留三位有效数字,电源的内阻r= span> Ω保留两位有效数字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性.

(1)用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量,随称量位置的变化可能会有不同的结果.已知地球质量为M,自转周期为T,万有引力常量为G.将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体,不考虑空气的影响.设在地球北极地面称量时,弹簧秤的读数为F0.

a.若在北极上空高出地面h处称量,弹簧秤读数为F1,求比值的表达式,并就h1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留2位有效数字);

b.若在赤道地面称量,弹簧秤读数为F2,求比值的表达式.

(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r、太阳的半径为RS和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%,而太阳和地球的密度均匀且不变,仅考虑太阳和地球之间的相互作用,以现实地球的1年为标准,计算“设想地球”的1年将变为多长?

查看答案和解析>>

同步练习册答案