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如圖7所示,在圓柱形薄殼中心有一段實心圓柱,圓柱中心O點系一根長為L的細繩,繩的另一端連接一個質量為m的小球,已知繩能承受的最大拉力為mg,小球在光滑水平面內做圓周運動,當速度緩慢增大到繩斷裂后,小球落到薄殼邊緣的M點.圓柱形薄殼的高度為8L/3.求:

圖7

(1)繩斷裂瞬間小球的速度v;

(2)圓柱形薄殼半徑R.

解析:(1)繩斷裂瞬間由牛頓第二定律可知

(2)繩斷裂后小球運動過程中只受重力作用,小球做平拋運動,則

H=

t=,s=vt=

由勾股定理得R==3L.

答案:(1)  (2)3L

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012北京石景山期末)法拉第曾做過如下的實驗:在玻璃杯側面底部裝一導體柱并通過導線與電源負極相連,直立的細圓柱形磁鐵棒下端固定在玻璃杯底部的中心,往杯內加入水銀。在玻璃杯的正上方O點吊一可自由轉動的直銅棒,銅棒的上端與電源的正極相接,下端浸入玻璃杯的水銀中。由于水銀的密度比銅大,銅棒靜止時處于傾斜狀態,如圖7所示。這樣,可動銅棒、水銀、導體柱和電源就構成了一個回路。閉合開關S,可觀察到的現象是

A.與閉合S前相比,銅棒與豎直方向的夾角不變且仍靜止

B.與閉合S前相比,銅棒與豎直方向的夾角會增大但仍可靜止

C.與閉合S前相比,銅棒與豎直方向的夾角會減小但仍可靜止

D.銅棒會以磁鐵棒為軸轉動

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科目:高中物理 來源:2014屆浙江省高一下學期期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖7所示,半徑為r的圓柱形轉筒,繞其豎直中心軸OO′轉動,小物體a靠在圓筒的內壁上,它與圓筒間的動摩擦因數為μ,受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力;要使小物體不下落,圓筒轉動的角速度至少為   (  )

A.                      B.    

C.                  D.

 

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科目:高中物理 來源:2012屆度北京市石景山區高三上學期期末考試物理卷 題型:選擇題

法拉第曾做過如下的實驗:在玻璃杯側面底部裝一導體柱并通過導線與電源負極相連,直立的細圓柱形磁鐵棒下端固定在玻璃杯底部的中心,往杯內加入水銀。在玻璃杯的正上方O點吊一可自由轉動的直銅棒,銅棒的上端與電源的正極相接,下端浸入玻璃杯的水銀中。由于水銀的密度比銅大,銅棒靜止時處于傾斜狀態,如圖7所示。這樣,可動銅棒、水銀、導體柱和電源就構成了一個回路。閉合開關S,可觀察到的現象是

A.與閉合S前相比,銅棒與豎直方向的夾角不變且仍靜止

B.與閉合S前相比,銅棒與豎直方向的夾角會增大但仍可靜止

C.與閉合S前相比,銅棒與豎直方向的夾角會減小但仍可靜止

D.銅棒會以磁鐵棒為軸轉動

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖7所示,一圓柱形容器上部圓筒較細,下部的圓筒較粗且足夠長,容器的底是一可沿下圓筒無摩擦移動的活塞S,用細繩通過測力計將活塞提著,容器中盛水,開始時水面與上圓筒的開口處在同一水平面上,在提著活塞的同時使活塞緩慢地下移,在這一過程中測力計的讀數F隨活塞下移的距離h的變化關系可用圖8中的哪個表示()

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