题目内容


一长=0.80m的轻绳一端固定在点，另一端连接一质量=0.10kg的小球，悬点距离水平地面的高度H = 1.00m。开始时小球处于点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示。让小球从静止释放，当小球运动到点时，轻绳碰到悬点正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）当小球运动到点时的速度大小；

（2）绳断裂后球从点抛出并落在水平地面的C点，求C点与点之间的水平距离；

（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力。


解：（1）设小球运动到点时的速度大小，由机械能守恒定律得

                       ①（2分）

解得小球运动到点时的速度大小

     = 4.0 m/s            ②（2分）

（2）小球从点做平抛运动，由运动学规律得

                      ③（2分）

             ④ （2分）                  

解得C点与点之间的水平距离

      =0.80m      ⑤（2分）

（3）若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值Fm，由牛顿定律得

                    ⑥（2分）

                           ⑦（2分）

由以上各式解得

N                        （1分）


练习册系列答案
相关题目

如图所示，有两根和水平方向成θ角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，不计金属杆的电阻，则

A．如果只增大θ，vm将变大

B．如果只增大B，vm将变大

C．如果只增大R，vm将变小

D．如果只减小m，vm将变大


随着环保节能意识的增强，自行车重新成为短途出行的重要交通工具，它不仅能保 护环境，节约能源，而且相比走路感觉更“省力’’。某同学想通过简单的器材，包括“台秤、卷尺和秒表”，验证是否“省力”。他认为是否“省力”需比较同等条件下人所消耗的能量多少。

  （1）步骤一：估测一个人沿直线步行距离s所消耗的能量E1他认为人步行消耗的主要能量用于克服重力做功，运用上述器材，他测量了“人的质量m、腿长L、步幅d”，重力加速度为g，运用上述物理量符号可得E1    （写表达式）。

  （2）（单选题）一个体重为60kg普通高中男生，步行100米，消耗能量约（     ）

       A．8J         B．80J       C．800J      D．8000J

  （3）步骤二：估测一个人骑自行车沿直线前进一段距离s所消耗的能量E2他假定人骑自行车前进时阻力不变。人骑自行车从静止开始，先做加速运动、再匀速运动、后停止蹬车自行滑行。测量了“人和车的总质量M，骑车匀速前进距离s．和对应的时间t”，量了停止蹬车后，人和自行车滑行的距离s2运用上述物理量符号可得E2   （写表达式）。最后比较E1和2，即可验证是否“省力”。

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F关系的实验，如图所示为实验装置图。为了实验操作方便他用一些回形针来替代细砂。他的主要实验步骤如下：

       a．按图把实验器材安装好，不挂砂桶，反复移动木板下的垫木直到小车做匀速

       b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶，并在砂桶中放入10枚回形针（经测量每枚回形针的质量为m0=0.5g），接通电源，放在小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，并在纸带上写上编号；

       c．保持小车的质量M不变，多次改变砂桶中钓的回形针的数量n，再重复步骤b；

       d．算出每条纸带对应的加速度的值；并记入下表中

       e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示回形针的枚数n，根据表中数据作出a－n图线。

                                       

       （1）如图所示为n=30时实验得到的纸带，这位同学已算出打点计时器打下计数点“l”  时纸带的速度为vl=0．54 m/s，请你继续算出打点计时器打下计数点“3”时纸带的速度v3=       m/s，表中第3次实验时小车运动的加速度大小为        m/s2。（均保留2位有效数字）。

       （2）根据上表已描出部分数据点，请描出第3组数据并作出a随n变化的图线。        

       （3）若作出的a－n图线的斜率为k，纵坐标轴上的截距为b，则可求得小车的质量为         ；砂桶的质量为           （结果用k、b及m0等字母表示）。

位于原点的波源在t＝0开始沿y轴做简谐运动，它激起横波沿x轴传播，当t＝0.15s时，波的图像如右图所示，此时波恰好传到P点，则（  ）

（A）该波源的频率是0.2Hz （B）波长是0.4m

（C）P点将向下运动       （D）P点将向右运动

下列说法中正确的是_ ______(填选项前的字母)

A．玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说

B．查德威克在利用a粒子轰击铍核的实验中发现了中子

C．卢瑟福在“粒子散射实验中发现了电子

D．玻尔为解释光电效应的实验规律提出了光子说

伽利略在《两种新科学的对话》一书中，为了研究物体沿着斜面下滑运动时遵守的规律，设计了一个实验．某兴趣小组根据伽利略书中的描述，设计了如图的装置进行实验．

①实验时，让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（整个过程中水流可视为均匀稳定的）．改变滑块起始位置的高度，重复以上操作．该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量         的．

②上表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V为相应过程量筒收集的水量．分析表中数据，能够发现，在误差允许的范围内为一定值，这说明滑块沿斜面下滑时做的是____________运动．

③本实验误差的主要来源有：读数有误差，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于________________________________________等．（只要求写出一种）

如图甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab的质量m=0．1 kg、电阻R=l ; MN、PQ的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱；已知灯泡电阻RL=3 ，定值电阻R1=7 ，调节电阻箱使R2 =6 ，量力加速度g=10 m／s2。现断开开关S，在t=0时刻由静止释放ab，在t=0．5 s时刻闭合S，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上；图乙所示为ab的速度随时间变化图像。

    （1）求斜面倾角a及磁感应强度B的大小；

    （2）ab由静止下滑x=50 m（此前已达到最大速度）的过程中，求整个电路产生的电热；

    （3）若只改变电阻箱R2的值。当R2为何值时，ab匀速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？

如图，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场， PQ为两个磁场的水平分界线，磁场范围足够大。一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向由静止开始从位置Ⅰ（圆心到分界线PQ的距离为h，h＞r）开始下落，当圆环运动到位置Ⅱ（圆环直径刚好与分界线PQ重合）时，圆环刚好受力平衡，则下列说法正确的是

A．圆环运动到位置Ⅱ时的电功率为

B．圆环运动到位置Ⅱ时的速度为
C．圆环从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，通过圆环截面的电荷量为
D．圆环从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，回路产生的电能为

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网