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质量m=1kg的小球在长为L=1m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受...

质量m=1kg的小球在长为L=1m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力,转轴离地高度h=6m,,试求:

(1)若球恰好通过最高点,则最高点处的速度为多大?

(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断,则此时的速度为多大?

(3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离x。

 

(1)(2)6m/s (3)6m 【解析】试题分析:(1)当小球恰好通过最高点时,重力提供向心力,根据向心力公式即可求解;(2)在最低点细绳恰好被拉断时,绳子的拉力达到最大值,对小球在最低点进行受力分析,由向心力公式即可求解;(3)细绳断后,小球做平抛运动,根据平抛运动基本公式即可求解. (1)当小球恰好通过最高点时,小球只受重力,并由重力提供向心力.设此时速度为,根据牛顿第二定律得:,所以 (2)若细绳此时恰好被拉断,则 小球在最低点时,由牛顿第二定律得 代入数据得,解得 (3)绳断后,小球做平抛运动,设水平距离为x,则有 得 水平距离  
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考点分析:
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15m/s的速度水平抛出一石子,石子落地时速度方向与抛出时速度方向成53°,不计空气阻力,g=10m/s2sin53°=0.8cos53°=0.6.求:

1石子落地时的竖直分速度大小。        

2)石子在空中的飞行时间。

3)石子抛出点与落地点的高度差。        

4)石子落地时的位移大小。

 

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在做研究平抛运动的实验时,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出平抛运动的初速度,实验装置如图甲所示。

(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查斜槽末端是否水平,请简述你的检查方法___________________________________________________________________.

(2)关于这个实验,以下说法中正确的是______________________.

A.小球释放的初始位置越高越好

B.每次小球要从同一高度由静止释放

C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直

D.小球的平抛运动要靠近木板但不接触

(3)在做研究平抛运动的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是_________

(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=11.20 cm,h2=21.20 cm,A、B、C三点间水平距离x1=x2=x=15.20 cm,g10 m/s2,则物体平抛运动的初速度v0的计算式为_______________(用字母h1、h2、x,g表示),代入数据得其大小为_______________m/s(保留3位有效数字).

 

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(如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是(  )

A. Q受到桌面的支持力变大

B. Q受到桌面的静摩擦力变大

C. 小球P运动的角速度变大

D. 小球P运动的周期变大

 

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如图所示,横梁上一质量为M的小车以速度u 向右运动,悬绳长为 L ,悬绳下面系住的小球质量为m ,此时小球恰运动至最低点且速度为v向左,则此时小球的加速度和悬绳的拉力为(   )

A. a = v2/L

B. a = (v + u)2/L

C. FT = mg + mv2/L

D. FT = mg + m(v + u)2/L

 

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如图所示,绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动( ).

A. 转速相同时,绳长的容易断

B. 周期相同时,绳短的容易断

C. 线速度大小相等时,绳短的容易断

D. 线速度大小相等时,绳长的容易断

 

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