如圖所示，物塊M和m用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩通過定滑輪連接，m放在傾角的固定光滑斜面上，而穿過豎直桿PQ的物塊M可沿桿無(wú)摩擦地下滑，物塊的質(zhì)量關(guān)系為M＝3m。開始時(shí)M處于A點(diǎn)，細(xì)繩水平，此時(shí)OA段的繩長(zhǎng)為L(zhǎng)＝4.0m，現(xiàn)將M由靜止釋放，當(dāng)M下滑高度h=3.0m到達(dá)B點(diǎn)，求此時(shí)M的速度?（g=10m/s2）

7.1m/s

解析試題分析：物體m上升過程中，不只是重力做功，繩子拉力做正功，所以物體m的機(jī)械能不守恒，根據(jù)功能關(guān)系“除重力以外其它力做的功等于物體機(jī)械能的變化”可知物體m的機(jī)械能增加，且增加的機(jī)械能等于繩子拉力對(duì)物體m做的功．由于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，
設(shè)M到B點(diǎn)時(shí)速度v1，m的速度為v2，則有：
Mgh-mg（OB-OA）sinθ=
由圖可知OB= =5m，所以sin∠AOB=AB/OB=0.6，即∠AOB=37°，再根據(jù)速度的分解，把v1沿OB方向分解，有v2=v1sin37°
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得 v1=7.1m/s．
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律及速度的分解。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，在管口右端用蓋板A密閉，兩管內(nèi)液面的高度差為h，U形管中液柱的總長(zhǎng)為3h�，F(xiàn)拿去蓋板A，液體開始流動(dòng)，不計(jì)液體內(nèi)部及液體與管壁間的摩擦力，重力加速度為g，則當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速度為              。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（2）（9分）甲、乙兩個(gè)小球在水平光滑直軌道上向同方向運(yùn)動(dòng)，已知它們的動(dòng)量分別是P1=5kg·m/s，P2=7kg·m/s。甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)镻2’=10kg·m/s。求兩球質(zhì)量m甲與m乙滿足怎樣的關(guān)系？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為M的小車置于光滑水平面上，小車的上表面由光滑的1/4圓弧和光滑平面組成，圓弧半徑為R，車的右端固定有一不計(jì)質(zhì)量的彈簧�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧最高處無(wú)初速下滑，如圖所示，與彈簧相接觸并壓縮彈簧。

求：（1）彈簧具有最大的彈性勢(shì)能；
（2）當(dāng)滑塊與彈簧分離時(shí)小車的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）航天員在月球表面完成了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在月球表面固定一豎直光滑圓形軌道，在軌道內(nèi)的最低點(diǎn)，放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，當(dāng)給小球水平初速度v0時(shí)，小球剛好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓形軌道半徑為r，月球的半徑為R 。若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，求最小發(fā)射速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，均勻光滑直桿AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，可繞光滑固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，O距B點(diǎn)L/3處。在水平桿的另一端A下擺經(jīng)過的軌跡上安裝光電門，用來(lái)測(cè)量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門測(cè)量位置和轉(zhuǎn)軸O的高度差h可以調(diào)節(jié)，有一質(zhì)最為m的小球套在光滑桿上，重力加速度g取10m/s2。

⑴若桿的質(zhì)量忽略不計(jì)，小球固定在桿OA的中點(diǎn)處，由靜止釋放桿，請(qǐng)寫出光電門測(cè)量到的速度vA與高度差h的關(guān)系式；
⑵實(shí)際情況下桿的質(zhì)量M不能忽略，拿走小球后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到了如圖所示的與h關(guān)系圖線．請(qǐng)寫出桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek與vA的關(guān)系式；
⑶若桿的質(zhì)量M＝3kg，小球m＝2kg固定在桿OA的中點(diǎn)處，將桿由水平位置靜止釋放，請(qǐng)根據(jù)計(jì)算分析在圖丙中畫出與h關(guān)系圖線。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）在一絕緣支架上，固定著一個(gè)帶正電的小球A，A又通過一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B，B的質(zhì)量為0.1kg，電荷量為×10－6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無(wú)張力． g取10m/s2．求

（1）小球A的帶電荷量；
（2）釋放瞬間小球B的加速度大��；
（3）小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(8分)蕩秋千是大家喜愛的一項(xiàng)體育活動(dòng).隨著科技的迅速發(fā)展,將來(lái)的某一天,同學(xué)們也許會(huì)在其他星球上享受蕩秋千的樂趣.假設(shè)你當(dāng)時(shí)所在星球的質(zhì)量是M、半徑為R,可將人視為質(zhì)點(diǎn),秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長(zhǎng)不變、擺角小于90°,萬(wàn)有引力常量為G.那么,
（1）該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？
（2）若經(jīng)過最低位置的速度為v0,你能上升的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

欲劃船渡過寬100m的河，船相對(duì)河岸的速度v1=4m/s，水流速度v2=3m/s，則下列說(shuō)法中正確是                                                 （      ）

A．過河的最短時(shí)間是20s B．過河的最短時(shí)間是25s
C．過河的最小位移是125m D．過河的最小位移是80m

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