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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

2015-2016学年河北省唐山一中高一下学期期中物理试卷

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，甩动手腕，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 $\text{[math]}$ d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．

（1）、求绳断开时球的速度大小v₁

（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，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

举一反三

水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体，如图（a）所示，图（b）为俯视图，测得圆盘直径D = 42.02cm，圆柱体质量m = 30.0g，圆盘绕过盘心O₁的竖直轴匀速转动，转动时小圆柱体相对圆盘静止。

为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况，某同学设计了如下实验步骤：

西北狼教育联盟开展学生实验交流活动．

网络上有人演示快速转动的红酒在倒立的红酒杯中不会洒落的“绝活”，引发大家的惊叹。为了说明这一原理，小明演示了小球在倒置红酒杯杯壁内做快速圆周运动，同样也不掉下来。如图，A球在上，B球在下，A、B两小球在静止的红酒杯内不同的水平面上做匀速圆周运动，A、B两小球完全相同且可视为质点，红酒杯杯壁的倾角不变，不计一切摩擦。下列说法正确的是（）

在“探究向心力大小表达式”的实验中，某小组通过如图甲所示装置进行实验，将一滑块套入水平杆上，一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F大小。滑块上固定一遮光片宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。

下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作。

一种智能呼啦圈如图甲所示，其主要由外侧带有轨道的腰带、滑轮、轻绳及配重组成，滑轮可以在轨道上无摩擦滑动。其原理简化图如图乙所示，腰带半径r=0.2m，轻绳长L=0.5m，配重质量m=0.6kg，当轻微扭动腰时，配重飞起绕竖直转轴（O₁O₂做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角（θ₁=37°，此时配重距离地面的高度，h=0.8m，重力加速度g取10m/s² ，运动过程中腰带视为静止，不计空气阻力。求

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