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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m的小球,抖动手...

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,抖动手腕,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,如图所示已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为 ,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v

(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l应为多少?最大水平距离为多少?

 

(1)(2)(3)d/2; 【解析】试题分析: (1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有:,所以。根据机械能守恒定律则:,所以 (2)设绳能承受的最大拉力大小为F,这也是球受到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为,根据圆周运动向心力公式,解得。 (3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,有 得 绳断后球做平抛运动,竖直位移为,水平位移为x,时间为,有 得,根据一元二次方程的特点,当时,x有极大值,
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考点分析:
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宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t,小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处。(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)

(1)求该星球表面附近的重力加速度

(2)已知该星球的半径与地球半径之比 ,求该星球的质量与地球质量之比

 

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质量为m的小球在光滑水平面内做半径为r的匀速圆周运动,已知绳提供的向心力大小为F,求小球的线速度和角速度大小。

 

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某同学在做研究平抛运动的实验中:

1)下列做法可以减小实验误差的是______

A.使用密度大、体积小的钢球

B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦

C.实验时,让钢球每次都从同一高度由静止开始滚下

D.使斜槽末端的切线保持水平

2)在实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置OA为物体运动一段时间后的位置,根据图中所示,求出物体做平抛运动的初速度为___________ms。(g10m/s2

 

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质量为m的小球由轻绳ab分别系于一轻质木架上的AC点,绳长分别为,如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时轻杆停止转动,则(   

A. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动

B. 在绳b被烧断瞬间,a绳中张力突然增大

C. 若角速度较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D. b未被烧断时,绳a的拉力大于mg,绳b的拉力为

 

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美国宇航局科学家发现在距离地球约490光年的一个恒星系统中,发现一颗宜居行星,代号为开普勒-186f.科学家发现这颗行星表面上或存在液态水,这意味着上面可能存在外星生命.假设其半径为地球半径的a倍,质量为地球质量的b倍,则下列说法正确的是

A. 该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为

B. 该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为

C. 该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为

D. 该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为

 

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