如圖所示,一根長(zhǎng)為l的輕質(zhì)直桿,可繞光滑轉(zhuǎn)軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng),在其中點(diǎn)、上端分別固定質(zhì)量均為m的小球B、A,小球A用水平繩系住,使桿與水平面成53°角.

(1)當(dāng)小球A用水平繩系住時(shí),求桿對(duì)小球A的作用力的大小時(shí),

某同學(xué)解答如下:設(shè)桿對(duì)小球的作用力的大小為F,對(duì)小球受力分析,小球受到重力、繩的水平拉力,及沿桿方向的彈力,因小球受共點(diǎn)力作用平衡,由F=0,求得桿對(duì)球的作用力,由此所得結(jié)果是否正確?若正確,請(qǐng)求出結(jié)果;若不正確,請(qǐng)說明理由并給出正確的解答.

(2)當(dāng)釋放繩子時(shí),求小球A將要到地面時(shí)的速度大。

答案:
解析:

  解:1、不正確,(1分)

  因桿對(duì)小球的作用力不是沿桿方向(1分)

  設(shè)桿對(duì)小球的作用力在水平方向分量為,豎直方向?yàn)?IMG style="vertical-align:middle" SRC="http://thumb.zyjl.cn/pic7/pages/61R0/0151/0030/a5d83ac4d60f7d9383657a124f9090c0/C/Image51.gif" width=20 HEIGHT=25>  繩對(duì)小球的拉力為T

  則(1)(1分)

  (2)(1分)

  對(duì)小球及桿整體,以O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸,由力矩平衡條件得

   (3)(2分)

  由(3)式得

  所以桿對(duì)小球的作用力大小為(2分)

  (2)由機(jī)械能守恒,設(shè)小球A的速度為,小球B的速度為

  (4)(1分)

  (5)(1分)

  由(4)、(5)得,所以A的速度為:(2分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為100kg的木頭,其重心O在離粗端
L3
的地方.甲、乙兩人同時(shí)扛起木頭的一端將其抬起.此后丙又在木頭的中點(diǎn)N處用300N的力向上扛,由于丙的參與,甲的負(fù)擔(dān)減輕了
150
150
N,乙的負(fù)擔(dān)減輕了
150
150
N.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線,一端固定于O點(diǎn),另一端拴有一質(zhì)量為m的小球,可在豎直的平面內(nèi)繞O點(diǎn)擺動(dòng),現(xiàn)拉緊細(xì)線使小球位于與O點(diǎn)在同一豎直面內(nèi)的A位置,細(xì)線與水平方向成30°角,從靜止釋放該小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)正下方C位置時(shí)的速度是(  )

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量不計(jì)的硬桿,在中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,桿可帶動(dòng)小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).若開始時(shí)桿處于水平位置,由靜止開始釋放,當(dāng)桿下落到豎直位置時(shí),下列說法中正確的是(  )
A、B球的速率為
12gL
5
B、B球的機(jī)械能減少了
mgL
5
C、A球的機(jī)械能減少了
mgL
5
D、每個(gè)小球的機(jī)械能都不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)桿的一端固定一質(zhì)量為m的小球,整個(gè)系統(tǒng)繞桿的另一端在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),且小球恰能過最高點(diǎn).已知重力加速度為g,細(xì)桿的質(zhì)量不計(jì).下列說法正確的是( 。
A、小球過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為
gL
B、小球過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為
gL
C、小球過最低點(diǎn)時(shí)受到桿的拉力大小為5mg
D、小球過最高點(diǎn)時(shí)受到桿的支持力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長(zhǎng)為l的輕桿的一端與一個(gè)質(zhì)量為m為小球相連,并可繞過另一端O點(diǎn)的水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),圖中的a、b分別表示小球運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),已知桿能提供的最大支持力為
1
2
mg
.現(xiàn)在a點(diǎn)給小球一個(gè)初速度v0,使它做圓周運(yùn)動(dòng),則下面說法正確的是(  )

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