【題目】如圖所示,光滑桿AB長為L=3m,B端固定一根勁度系數(shù)為k=10N/m、原長為L0=2m的輕彈簧,質(zhì)量為m=2kg的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接. 為過B點的豎直軸,桿與水平面間的夾角始終為θ=53°.

(1)當球隨桿一起繞軸勻速轉(zhuǎn)動時,彈簧恰好處于原長,求勻速轉(zhuǎn)動時的角速度ω;

(2)球隨桿在第(1)小題的角速度下勻速轉(zhuǎn)動,球突然獲得沿桿向上的一個分速v=3m/s,小球恰好能沿桿運動到最高點A,求小球從開始滑動到桿的最高點過程中,桿對球所做的功W.(已知:彈簧的彈性勢能大小,其中x為彈簧的形變量)

【答案】(1) (2)32J

【解析】試題分析: 對小球分析,抓住豎直方向上的合力為零,水平方向上的合力提供向心力,列式聯(lián)立求出勻速轉(zhuǎn)動的角速度;根據(jù)牛頓第二定律求出小球做勻速轉(zhuǎn)動時距離B點的距離,求出此時小球的動能,結(jié)合最高點的動能,運用動能定理求出桿對小球做功的大小。

(1)當彈簧恢復原長時,由牛頓第二定律可得

代入數(shù)據(jù)解得:

剛開始滑動時,垂直于桿的分速度,

沿桿方向速度

所以開始滑動時的初速度

最高點時的速度

向上滑動過程中,彈簧彈力做的功

重力做的功

滑動過程運用動能定理: W=32J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(15分)如圖所示,兩木板AB并排放在地面上,A左端放一小滑塊,滑塊在F=6N的水平力作用下由靜止開始向右運動.已知木板AB長度均為=lm,木板A的質(zhì)量=3kg,小滑塊及木板B的質(zhì)量均為m=lkg,小滑塊與木板A、B間的動摩擦因數(shù)均為,木板A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度g=10.求:

(1)小滑塊在木板A上運動的時間;(2)木板B獲得的最大速度.

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【題目】有一臺太陽能發(fā)電機,供給一個學校照明用電,如圖所示,升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1,輸電線的總電阻R =4 Ω,全校共22個班,每班有“220 V 40 W”燈6盞,若全部電燈均為并聯(lián)且正常發(fā)光,則 ( )

A. 發(fā)電機輸出功率為5424W

B. 發(fā)電機輸出電壓為230V

C. 輸電線上損失功率為144W

D. 以上都不對

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,xOy坐標平面在豎直面內(nèi),y軸正方向豎直向上,空間有垂直于xOy平面的勻強磁場(圖中未畫出)。一帶電小球從O點由靜止釋放,運動軌跡如圖中曲線所示。下列說法中正確的是

A. 軌跡OAB可能為圓弧

B. 小球在整個運動過程中機械能增加

C. 小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等

D. 小球運動至最低點A時速度最大,且沿水平方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組用如圖甲所示裝置測量木板對木塊的摩擦力所做的功。實驗時,木塊在重物牽引下向右運動,重物落地后,木塊繼續(xù)向右做勻減速運動。圖乙是重物落地后打點計時器打出的紙帶,紙帶上的小黑點是計數(shù)點,相鄰的兩計數(shù)點之間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz

(1)可以判斷紙帶的________(左端右端”)與木塊連接。根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打下A點、B點時木塊的速度vAvB,其中vA________m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功WAB,還應測量的物理量是________。(填入物理量前的字母)

A.木板的長度l B.木塊的質(zhì)量m1

C.木板的質(zhì)量m2 D.重物的質(zhì)量m3

E.木塊運動的時間t FAB段的距離xAB

(3)AB段木板對木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式WAB________。(用vA、vB和第(2)問中測得的物理量的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( 。

A. 運動越快的汽車越不容易停下來,是因為汽車運動得越快,慣性越大

B. 小球由于重力作用自由下落時,它的慣性就不存在了

C. 一個小球被豎直上拋,拋出后能繼續(xù)上升,是因為小球拋出后仍受到向上的推力

D. 物體的慣性是物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的一種屬性,與物體的速度大小無關(guān).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是 (  )

A. 研究乒乓球運動員比賽中發(fā)出的弧旋球時,可以把乒乓球視為質(zhì)點

B. 研究足球運動員踢出的沿曲線飛行在空中的足球的軌跡時,足球可視為質(zhì)點

C. 參加健美操比賽的運動員可視為質(zhì)點

D. 參加武術(shù)比賽的運動員可視為質(zhì)點

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“天舟一號”飛船是中國空間技術(shù)研究院研制的第一艘貨運飛船,2017年4月20日19時41分在海南文昌航天發(fā)射中心,由長征7號遙2運載火箭發(fā)射。4月21日上午,“天舟一號”貨運飛船已經(jīng)完成了兩次的軌道控制,后來又進行了三次的軌道控制,使“天舟一號”貨運飛船控制到“天宮二號”的后下方。4月22日12時23分,“天舟一號”貨運飛船與離地面390公里處的“天宮二號”空間實驗室順利完成自動交會對接。下列說法正確的是( )

A. “天宮二號”繞地球做勻速圓周運動過程中,受到恒力的作用

B. “天舟一號”發(fā)射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s

C. 根據(jù)“天宮二號”離地面的高度,可計算出地球的質(zhì)量

D. “天舟一號”必須加速才能與“天宮二號”對接

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 勻變速運動就是加速度均勻變化的運動

B. 互相接觸的兩物體間,有彈力一定有摩擦力

C. 做曲線運動的物體,其加速度方向一定是變化的

D. 合外力逐漸變小,物體的速度可能變小,也可能變大

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