如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球用線長l=1m的細線拴住,細繩上端固定在O點,當小球從圖示M點釋放后擺到懸點O的正下方N點時,細線恰好被拉斷,此后小球剛好能無碰撞地從置于地面上傾角為45°的斜面滑下,已知斜面高度h=0.4m,斜面左端離O點正下方的P點水平距離S=0.4m,不計空氣阻力,求:
(1)N點距離地面的高度H;
(2)細繩能承受的最大拉力.
(1)小球無碰撞進入斜面,速度關系:vy=v0tan45o,
又vy=gt
位移關系:水平位移s=v0t,豎直位移y=
1
2
gt2

解得:v0=2m/s,t=0.2s,y=0.2m
那么H=h+y=0.6m
(2)小球在N點時繩子的拉力與重力的合力提供向心力:F-mg=m
v20
L

得:F=m
v20
L
+mg=14N

答:(1)N點距離地面的高度H為0.6m;(2)細繩能承受的最大拉力為14N.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

關于向心力的說法,正確的是( 。
A.物體做勻速圓周運動時受到平衡力,向心力為零
B.向心力是指向圓心方向的合力,是根據(jù)力的作用效果來命名的
C.向心力既改變物體速度的方向,也改變物體速度的大小
D.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力,也可以是其中某一個力或某一個力的分力

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如圖所示,用長為L的輕繩把一個鐵球懸掛在高2L的O點處,小鐵球以O為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動且恰能到達最高點B處,則有( 。
A.小鐵球在運動過程中輕繩的拉力最大為5mg
B.小鐵球在運動過程中輕繩的拉力最小為mg
C.若運動中輕繩斷開,則小鐵球落到地面時的速度大小為
7gL
D.若小鐵球運動到最低點輕繩斷開,則小鐵球落到地面時的水平位移為2L

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

飛行中的鳥要改變飛行方向時,鳥的身體要傾斜(如圖所示).與車輛不同的是,鳥轉(zhuǎn)彎所需的向心力由重力和空氣對它們的作用力的合力來提供.質(zhì)量為m的飛鳥,以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,空氣對飛鳥作用力的大小等于( 。
A.m
g2+
v4
R2
B.
mv2
R
C.m
v2
R2
-g2
D.mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個內(nèi)壁光滑、半徑不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使兩碗口處于同一水平面,現(xiàn)將質(zhì)量相同的兩個小球a、b(小球半徑遠小于碗的半徑),分別從兩個碗的邊緣處由靜止釋放,則下列判斷正確的是( 。
A.過碗底時,兩球?qū)ν氲椎膲毫ο嗟?/td>
B.過碗底時,兩球的動能相等
C.過碗底時,球a的加速度大于球b的
D.球a的機械能始終大于球b的機械能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的試管內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,靜止時氣柱長為L0,大氣壓強為P0,當試管繞豎直軸以角速度ω在水平面勻速轉(zhuǎn)動時氣柱長變?yōu)長,其他尺寸如圖2-6所示,求轉(zhuǎn)動時的氣體壓強.(設溫度不變,管截面積為S,水銀密度為ρ)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(a)所示,小球與輕繩-端相連,繞另-端點O在豎直平面內(nèi)作圓周運動,忽略一切阻力的影響,現(xiàn)測得繩子對小球的拉力隨時間變化的圖線如圖(b)所示,則小球處于最高點位置的時刻是( 。
A.t1B.t2C.t3D.t4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為5000kg的汽車以15m/s的速度駛過半徑為30m的凸形橋,這時汽車對橋頂?shù)膲毫κ莀_____N,當汽車速度為______m/s時,汽車對橋頂不再產(chǎn)生壓力作用.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一根細線下端拴一個金屬小球P,細線的上端固定在金屬塊Q上,Q放在帶小孔的水平桌面上.小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動(圓錐擺).現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動(圖上未畫出),兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止.則后一種情況與原來相比較,下面的判斷中正確的是( 。
A.Q受到桌面的支持力變大
B.Q受到桌面的靜摩擦力變大
C.小球P運動的角速度變大
D.小球P運動的周期變大

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