(12分)如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,桿上P處固定一定滑輪(大小不計),滑輪可繞水平軸無摩擦轉動,在P點的右邊,桿上套一質量m=3kg的滑塊A。半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上,其圓心O在P點的正下方,在軌道上套有一質量m=3kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),滑塊和小球均可看作質點,且不計滑輪大小的影響,F(xiàn)給滑塊A施加一個水平向右、大小為60N的恒力F,求:

(1)把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點C的過程中力F做的功。
(2)小球B運動到C處時所受的向心力的大小。
(3)小球B被拉到離地多高時滑塊A與小球B的速度大小相等?
(1);(2);(3)

試題分析:(1)對于F的做功過程,有:
,


所以,
(2)由于B球到達C處時,已無沿繩的分速度,所以此時滑塊A的速度為零,
考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程,由功能關系,得
,
代入已知量,得

因為向心力公式為
所以,代入已知量,得 
(3)當繩與軌道相切時兩球速度相等,
由相似三角形知識,得
代入已知量,得
所以,
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示在一勻強電場中,有兩個平行的電勢不同的等勢面A和C,在它們的正中間放入一個金屬網(wǎng)B,B接地,F(xiàn)有一正電荷只在電場力的作用下垂直于等勢面方向運動,經(jīng)過A時動能為20J,穿過B到達C時動能減為零,那么在該正電荷運動過程中,當它的電勢能為5J時,它的動能為
A.20JB.15JC.10JD.5J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間有一水平方向的勻強電場,初速度為v0的帶電小球從A點射入電場,在豎直平面內(nèi)沿直線從A運動到B,在此過程中(    )
A.小球帶負電
B.小球的動能和重力勢能之和減少
C.小球的重力勢能和電勢能都增加
D.動能增加,重力勢能和電勢能之和減少

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶正電的點電荷固定于點Q,電子在庫侖力作用下,做以Q為焦點的橢圓運動,M、P、N為橢圓上的三點,P點是軌道上離Q最近的點,電子在從M經(jīng)P到達N點的過程中(     )
A.速率先增大后減小
B.速率先減小后增大
C.電勢能先減小后增大
D.電勢能先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在粗糙絕緣的斜面上A處固定一點電荷甲,在其左下方B點無初速度釋放帶電小物塊乙,小物塊乙沿斜面運動到C點靜止.從B到C的過程中,乙?guī)щ娏渴冀K保持不變,下列說法正確的是
A.甲、乙一定帶異種電荷
B.小物塊的電勢能一定減少
C.小物塊機械能的損失一定大于克服摩擦力做的功
D.B點的電勢一定高于C點的電勢

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體從地面以60J的初動能豎直向上拋出,當它上升到某一高度A點時,動能減少了30J,機械能減少了10J。若空氣阻力大小不變,以地面為零勢能面,則下列說法正確的是:
A.物體在最高點處重力勢能為40J
B.物體落地時動能為20J
C.物體上升過程中動能與重力勢能相等時,動能小于30J
D.物體下落過程中動能與重力勢能相等時,重力勢能大于20J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,帶箭頭的線表示某一電場的電場線.在電場力作用下,一帶電粒子(不計重力)經(jīng)A點飛向B點,徑跡如圖中虛線所示,試判斷:

(1)粒子帶________電;
(2)粒子在________點加速度大;
(3)粒子在________點動能大;
(4)A、B兩點相比,________點電勢高.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

蕩秋千是人們都喜歡的健身娛樂活動。會打秋千的人,不用別人幫助推,就能越擺越高,而不會打秋千的人則始終也擺不起來。要使秋千越擺越高,以下做法合理的是:
A.從高處擺下來的時候身體迅速下蹲,而從最低點向上擺起時,身體迅速直立起來
B.從高處擺下來的時候身體要保持直立,而從最低點向上擺起時,身體迅速下蹲
C.不論從高處擺下來還是從最低點向上擺起,身體都要保持下蹲
D.不論從高處擺下來還是從最低點向上擺起,身體都要保持直立

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一輕彈簧的左端固定,右端與一小球相連,小球處于光滑水平面上,現(xiàn)對小球施加一個方向水平向右的恒力F,使小球從靜止開始運動。則小球在向右運動的整個過程中:①小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
②小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能逐漸增大
③小球的動能逐漸增大
④小球的動能先增大后減小
A.①③B.①④C.②③D.②④

查看答案和解析>>

同步練習冊答案