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精英家教网如图所示,一质量为m=1kg的小球用长为L=0.4m细线悬于0点,某时刻把小球拉离竖直方向θ的地方静止释放,细线能够承受的最大拉力是小球重力的两倍,小球运动到最低点时细线刚好被拉断,小球最低点离地面的高度H=0.8m.(g=10m/s2)求:
(1)小球运动到最低点时的速度大小
(2)小球飞离最低点后落到地面上的水平距离x.
分析:(1)根据牛顿第二定律,结合拉力和重力的合力提供向心力求出小球运动到最低点的速度大小.
(2)细线断裂后,小球做平抛运动,根据高度求出运动的时间,结合速度和时间求出水平距离.
解答:解:(1)在最低点有:T-mg=m
v2
L

T=2mg.
联立解得:v=
gL
=
10×0.4
m/s=2m/s

(2)根据H=
1
2
gt2
得:t=
2H
g
=
2×0.8
10
s=0.4s

则水平距离:x=vt=2×0.4m=0.8m.
答:(1)小球运动到最低点时的速度大小为2m/s.
(2)小球飞离最低点后落到地面上的水平距离为0.8m.
点评:本题考查了圆周运动和平抛运动的综合,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的小物体,在水平方向的匀强磁场B中,从倾角为
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑,求:
(1)此物体在斜面Q上运动的最大速度.
(2)此物体在斜面上运动的距离.
(3)此物体在斜面上运动的时间.

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如图所示,一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从h1=5m的高处由静止开始下落,然后进入高度为h2(h2>L)的匀强磁场.下边刚进入磁场时,线圈正好作匀速运动.线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求匀强磁场的磁感应强度B.
(2)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间,线圈的加速度的大小和方向.
(3)在线圈的下边通过磁场的过程中,线圈中产生的焦耳热Q是多少?通过线圈的电荷量q是多少?

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如图所示,一质量为m的物块恰好沿着倾角为θ的斜面匀速下滑.现对物块施加一个竖直向下的恒力F.则物块(  )

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如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平恒力F的作用下,从最低点A点拉至B点的过程中,力F所做的功为(  )

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(1)求电场强度E.
(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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