1、2016-2017学年甘肃省嘉峪关一中高一（下）期中物理试卷一、请您选出正确答案，并用2B铅笔按要求填涂答题卡（1-5只有一个选项是正确每题5分，7-10至少有一个选项是正确，每题5分，全对的5分，不全对得3分，共40分）1一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体的运动情况将是（）A物体做匀变速曲线运动B物体做变加速曲线运动C物体做匀速直线运动D物体沿F1的方向做匀加速直线运动2在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力要使两球在空中相遇，则必须（）A先抛出A球B先抛出B球C同时抛出两球D使两球质
2、量相等3如图地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q，的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（）Av1v2v3Bv1v2v3Ca1a2a3Da1a3a24如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个小木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心处，它们都随圆盘一起运动下列说法中正确的是（）AM受到重力、支持力、向心力BM、N两木块的线速度相等CM的角速度是N的3倍DM的向心加速度是N的3倍5一辆载重汽车以某一速率在丘陵地区行驶，地形如图所示则汽车行驶在图中何处时最容易爆胎（）Aa处Bb处
3、Cc处Dd处6如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止则（）A物体受到4个力的作用B物体所受向心力是重力提供的C物体所受向心力是合外力提供的D物体所受向心力是静摩擦力提供7如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）Ava=2vbBva=vbCta=2tbDta=tb8“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞落历时433天，标志着我国一期探月工程圆满结束其中，卫星发
4、射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，月球半径为地球半径的，据以上信息得（）A绕月与绕地飞行周期之比为：B绕月与绕地飞行周期之比为：C绕月与绕地飞行向心加速度之比为1：6D月球与地球质量之比为1：969一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（）A小球的角速度突然增大B小球的线速度突然减小到零C小球的向心加速度突然增大D小球的向心加速度不变10内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图所示，有两个质量相同
5、的小球A和B紧贴内壁分别在图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）AA球线速度必定大于B球线速度BA球角速度必定小于B球角速度CA球运动周期必定大于B球运动周期DA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力二、实验题如图1所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图2所示的（1）数据表和图2的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r=0.1m的条件下得到的研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速
6、度v的关系 （2）为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量 不变（3）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为 v/ms111.522.53F/N0.8823.55.57.912如图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明 （2）某同学设计了如图的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板相接，则他将观察到的现象是 ，这说明 13假设地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起（完全失重），估算一下地球上的一天等于 h（地球赤道半径为6.4106m，保留两位有效数字）若要使地球的半面始终朝着
7、太阳，另半面始终背着太阳，地球自转的周期等于 d（天）（g取10m/s2）三、计算题（14每题10分，15、16题12分，共34分）14（10分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T15（12分）如图所示，在水平地面上固定着一个倾角=37、表面光滑且足够长的斜面体，物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出如果当A上滑到速度为0时恰好被B物体击中（A、B均可看作质点，sin37=0.6，cos37=0.8
8、g取10m/s2）求：（1）物体A上滑到最高点所用的时间t（2）物体B抛出时的初速度v2（3）物体A、B间初始位置的高度差h16（12分）如图，在光滑的水平面上钉两个钉子A和B，相距20cm用一根长1m的细绳，一端系一个质量为0.5kg的小球，另一端固定在钉子A上开始时球与钉子A、B在一直线上，然后使小球以2m/s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动，若绳子能承受的最大拉力为4N，那么从开始到绳断所经历的时间是多少？2016-2017学年甘肃省嘉峪关一中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、请您选出正确答案，并用2B铅笔按要求填涂答题卡（1-5只有一个选项是正确每题5分，7-10至少有一个
9、选项是正确，每题5分，全对的5分，不全对得3分，共40分）1一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体的运动情况将是（）A物体做匀变速曲线运动B物体做变加速曲线运动C物体做匀速直线运动D物体沿F1的方向做匀加速直线运动【考点】42：物体做曲线运动的条件【分析】一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体的运动情况将是（）【解答】解：一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动经过一段时间后，突然将撤去F 2，则物体受力的方向即为F1方向，大小为F1F1
10、方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动因此A正确，BCD均错误；故选：A【点评】本题即考查了物体做曲线运动的条件，还考查了学生对匀变速运动的理解，把这两部分内容理解透彻就不会出错了判定直线运动与曲线运动的方法，同时做曲线运动条件是加速度与速度不共线，而不是加速度变化2在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力要使两球在空中相遇，则必须（）A先抛出A球B先抛出B球C同时抛出两球D使两球质量相等【考点】43：平抛运动【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动
11、，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同【解答】解：由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由h=gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球，故C正确，A、B错误D、下落时间与球的质量无关，故D错误故选C【点评】本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决3如图地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q，的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（）Av1v2v3Bv1v2v3Ca1a2a3Da1a3a2【考点】4F：万有引力定律及其应用【分析】要比较线速度的大小关系
12、，可根据p和q是万有引力完全提供向心力，解得v=；而e和q相同的是角速度，根据v=R可以得出结论不能比较e和p，因为e所受的万有引力不但提供向心力，而且提供重力对于p和q来说有=ma，可得a=；根据a=2R比较a1和a3【解答】解：对于卫星来说根据万有引力提供向心力有解得v=故卫星的轨道半R径越大，卫星的线速度v越小由于近地资源卫星p的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故同步卫星q的线速度v3小于近地资源卫星p的线速度v2，即v3v2由于同步通信卫星q和赤道上的山丘e的角速度相同，到地心的距离RqRe即e=q根据v=R可得v1=eRev3=qRq即v3v1故A、B错误对于p和q来说有=ma
13、可得a=由于RpRq则apaq即a2a3根据a=2R由于RqRe可得aqae即a3a1故a2a3a1故C错误，D正确故选D【点评】比较两个物理量之间的大小关系时要选用有相同物理量的公式进行比较如本题中的e和p不能比较，而只能e和q比较，因为e和q相同的是角速度p和q比较，因为p和q相同的是万有引力完全提供向心力4如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个小木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心处，它们都随圆盘一起运动下列说法中正确的是（）AM受到重力、支持力、向心力BM、N两木块的线速度相等CM的角速度是N的3倍DM的向心加速度是N的3倍【考点】4A：向心力【分析】对小
14、木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心物块与圆盘一起运动，角速度相等，靠摩擦力提供向心力，根据v=r比较线速度的大小【解答】解：A、小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，合力提供向心力，故A错误；B、物块与圆盘一起运动，角速度相等，而半径不等，根据v=r可知，线速度不等，故BC错误；D、M的半径是N的3倍，根据a=2r可知，M的向心加速度是N的3倍，故D正确故选：D【点评】解决本题的关键知道木块做圆周运动的向心力的来源，以及知道线速度与角速度的关系5一辆载重汽车以某一速率在丘陵地区行驶，地形如图所示则汽车行驶在图中何处时最容
15、易爆胎（）Aa处Bb处Cc处Dd处【考点】4A：向心力；29：物体的弹性和弹力【分析】以车为研究对象，在这些点由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，研究支持力与半径的关系，确定何处支持力最大，最容易爆胎【解答】解：在坡顶mgFN=，解得：FN=mg，FNmg在坡谷 FNmg=，FN=mg+，FNmg，r越小，FN越大 则在b、d两点比a、c两点容易爆胎 而d点半径比b点小，则d点最容易爆胎故选：D【点评】本题考查运用物理知识分析处理实际问题的能力，注意向心力公式的应用6如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止则（）A物体受到4个力的作用B物体所
16、受向心力是重力提供的C物体所受向心力是合外力提供的D物体所受向心力是静摩擦力提供【考点】37：牛顿第二定律；4A：向心力【分析】物体相对桶壁静止也做匀速圆周运动，对物块进行受力分析，合外力提供向心力，方向指向圆心（圆心在轴线上与物块在同一水平面上）【解答】解：A对物体进行受力分析，物体在竖直方向上受重力和静摩擦力，并且这两个力相互平衡，水平方向受圆筒给它指向圆心的压力，所以物体受到三个力作用，故A错误；B由A得分析可知物体的合外力即为圆筒给它指向圆心的压力，所以物体所受向心力由压力提供，故B错误；C由向心力的提供来源可知C正确；D由B可知D错误故选C【点评】要求同学们能正确进行受力分析，理解合
17、外力提供向心力7如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）Ava=2vbBva=vbCta=2tbDta=tb【考点】43：平抛运动【分析】ab两处抛出的小球都做平抛运动，由平抛运动的规律水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移关系进行求解【解答】解：b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据h=知，t=，则时间之比为，即因为a、b两球水平位移之比为2：1，则由x=v0t，
18、得va=，故B、D正确，A、C错误故选：BD【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，分析两个小球两个方向位移的关系，从而解决此类问题8“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞落历时433天，标志着我国一期探月工程圆满结束其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，月球半径为地球半径的，据以上信息得（）A绕月与绕地飞行周期之比为：B绕月与绕地飞行周期之比为：C绕月与绕地飞行向心加速度之比为1：6D月球与地球质量之比为1：96【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的
19、关系；4F：万有引力定律及其应用【分析】抓住2点展开讨论：1、地球表面的重力加速度等于有引力加速度即重力和万有引力相等；2、近地绕月飞行和近月绕月飞行时重力提供圆周运动的向心力【解答】解：A、根据近地（近月）飞行时，重力提供圆周运动的向心力可得：mg=mR（）2可得：周期T=，所以周期之比：，故A正确，B错误，C、根据近地（近月）飞行时，重力提供圆周运动的向心力可得：a向=g，所以=，故C正确；D、在星球表面重力和万有引力相等可知：G=mg，所以M=，所以月球和地球的质量之比为： =，故D正确故选ACD【点评】本题着重考查近地飞行的航天器由重力提供圆周运动的向心力；二是在地球表面重力和万有引力
20、相等，由此根据万有引力列式进行计算即可9（多选）一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（）A小球的角速度突然增大B小球的线速度突然减小到零C小球的向心加速度突然增大D小球的向心加速度不变【考点】4A：向心力【分析】把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径发生变化，根据v=r，a=判断角速度、向心加速度大小的变化【解答】解：A、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于惯性，线速度大小不变，根据v=r，知线速
21、度大小不变，半径变小，则角速度突然增大，故A正确，B错误；C、根据a=得知：线速度大小不变，半径变小，则向心加速度突然增大，故C正确，D错误；故选：AC【点评】解决本题要掌握线速度、角速度、向心加速度之间的关系，关键要明确悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变10内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图所示，有两个质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）AA球线速度必定大于B球线速度BA球角速度必定小于B球角速度CA球运动周期必定大于B球运动周期DA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力【考点】4A：向心力【分析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆
22、周运动的向心力，根据F合=比较角速度、线速度的大小，结合角速度得出周期的大小关系根据受力分析得出支持力的大小，从而比较出压力的大小【解答】解：A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：F=mgtan=解得：v=，A的半径大，则A的线速度大，故A正确B、根据mgtan=mr2得：，知A的半径大，则A的角速度小故B正确C、根据T=知，A的角速度小，则A的周期大故C正确D、因为支持力N=，知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力故D错误故选：ABC【点评】解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解知道线速度、角速度、周期之间的关
23、系二、实验题（2017春嘉峪关校级期中）如图1所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图2所示的（1）数据表和图2的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r=0.1m的条件下得到的研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速度v的关系F=0.88v2（2）为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量线速度的大小不变（3）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线
24、可以推算出，本实验中圆柱体的质量为0.088kgv/ms111.522.53F/N0.8823.55.57.9【考点】4B：决定向心力大小的因素【分析】（1）根据图象很容易得到Fv2，由数学知识求出Fv2图象的斜率，即可得到向心力F和圆柱体速度v的关系式；（2）根据控制变量法找出还应保持不变的物理量（3）根据已经学习过的向心力公式F=m，将r=0.1m，即可求得m【解答】解：（1）由乙图可知，Fv2，由数学知识得到Fv2图象的斜率k=0.88，故向心力F和圆柱体速度v的关系是 F=0.88v2（2）该实验运用控制变量法研究物理量的关系，根据向心力公式F=m可知为研究F与r的关系，实验时除保持圆
25、柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是线速度的大小（3）根据已经学习过的向心力公式F=m，与F=0.88v2比较得，将r=0.1m代入得：m=0.088kg故答案为：（1）F=0.88v2；（2）线速度的大小；（3）0.088kg【点评】本题关键根据图象的形状，由数学知识得到F与v的关系式同时要掌握向心力的公式12（1）如图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）某同学设计了如图的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板相接，则他将观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向上是匀速运
26、动【考点】MB：研究平抛物体的运动【分析】（1）实验中，A自由下落，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球2做平抛运动，如观察到球1与球2水平方向相同时间内通过相同位移相等，即球1落到光滑水平板上并击中球2，说明球2的平抛运动在水平方向上是匀速直线运动【解答】解：（1）A做自由落体运动，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球2做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球
27、2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动故答案是：（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（2）球1落到光滑水平板上并击中球2，平抛运动在水平方向上是匀速运动【点评】本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力13假设地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起（完全失重），估算一下地球上的一天等于1.4h（地球赤道半径为6.4106m，保留两位有效数字）若要使地球的半面始终朝着太阳，另半面始终背着太阳，地球自转的周期等于365d（天）（g取10m/s2）【考点】4F：万有引力定律及其应用【分析】当赤道物体完全失重时，靠万有引力提供向心力，
28、结合万有引力提供向心力求出物体的周期当地球的自转周期等于公转周期时，地球的半面始终朝着太阳，另半面始终背着太阳【解答】解：根据得，T=s1.4h当地球的自转周期和公转周期相等时，地球的半面始终朝着太阳，另半面始终背着太阳则地球自转周期为365d故答案为：1.4，365【点评】解决本题的关键知道赤道上的物体飘起来时，支持力为零，靠万有引力提供向心力三、计算题（14每题10分，15、16题12分，共34分）14（10分）（2009北京）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星
29、的运行周期T【考点】4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；37：牛顿第二定律；4F：万有引力定律及其应用；4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】（1）第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解；（2）根据万有引力提供向心力即可求解【解答】解：（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，在地球表面附近满足 得 GM=R2g 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力式代入式，得到故第一宇宙速度v1的表达式为（2）卫星受到的万有引力为由牛顿第二定律、联立解得故卫星的运行周期T为【点评】卫星所受的万有引力等于向心力、地面附近引力等于重力是卫
30、星类问题必须要考虑的问题，本题根据这两个关系即可列式求解！15（12分）（2016上海校级模拟）如图所示，在水平地面上固定着一个倾角=37、表面光滑且足够长的斜面体，物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出如果当A上滑到速度为0时恰好被B物体击中（A、B均可看作质点，sin37=0.6，cos37=0.8g取10m/s2）求：（1）物体A上滑到最高点所用的时间t（2）物体B抛出时的初速度v2（3）物体A、B间初始位置的高度差h【考点】43：平抛运动；37：牛顿第二定律【分析】（1）对物体A进行受力分析，可以根据牛顿第二定律求出A上滑的加速度
31、，再由匀变速直线运动的速度公式可以求得运动的时间；（2）由几何关系得出B平抛运动的水平位移，结合时间求出初速度的大小（3）物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和，A上升的高度可以由A的运动求出，B下降的高度就是自由落体的竖直位移【解答】解（1）根据牛顿第二定律得，A上滑的加速度大小 a=gsin37=6m/s2运动的时间 t=s=1s（2）A物体运动的位移 xA=m=3m则B平抛运动的水平位移 x=xAcos37=v2t解得B抛出的初速度 v2=2.4m/s（3）B平抛运动下落的高度 h1=gt2=101m=5mA上升的高度 h2=xAsin37=1.8m则AB初始位置
32、的高度差h=h1+h2=6.8m答：（1）物体A上滑到最高点所用的时间t为1s（2）物体B抛出时的初速度为2.4m/s（3）物体A、B间初始位置的高度差h为6.8m【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住与A运动的时间相等，水平位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解16（12分）（2017春嘉峪关校级期中）如图，在光滑的水平面上钉两个钉子A和B，相距20cm用一根长1m的细绳，一端系一个质量为0.5kg的小球，另一端固定在钉子A上开始时球与钉子A、B在一直线上，然后使小球以2m/s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动，若绳子能承受的最大拉力为4N，那么从开
33、始到绳断所经历的时间是多少？【考点】4A：向心力【分析】小球做匀速圆周运动时，由绳子的拉力充当向心力根据向心力公式求出绳子力为4N时，做圆周运动的半径，而小球每转半圈，长度减小20cm然后求出从开始到绳断所经历的时间【解答】解：当绳子力为4N时，根据向心力公式得：F=m代入数据解得：rn=0.4m而小球每转半圈，长度减小20cm，小球转的半圆周数为：n=3，即小球转过3个半圆周后绳断裂，所以从开始到绳断所经历的时间为：t=+=（r1+r2+r3）=（1+0.8+0.6）s=1.2 s答：从开始到绳断所经历的时间是1.2 s【点评】本题是物理数列类型，结合圆周运动向心力的来源，通过数学知识求出拉力和时间的通项表达式是解决本题的关键
