【題目】(20分)如圖，中空的水平圓形轉(zhuǎn)盤內(nèi)徑r=0.6m，外徑足夠大，沿轉(zhuǎn)盤某條直徑有兩條光滑凹槽，凹槽內(nèi)有A、B、D、E四個物塊，D、E兩物塊分別被鎖定在距離豎直轉(zhuǎn)軸R=1.0m處，A、B緊靠D、E放置兩根不可伸長的輕繩，每根繩長L=1.4m，一端系在C物塊上，另一端分別繞過轉(zhuǎn)盤內(nèi)側(cè)的光滑小滑輪，穿過D、E兩物塊中間的光滑圓孔，系在A、B兩個物塊上，A、B、D、E四個物塊的質(zhì)量均為m=0.1㎏，C物塊的質(zhì)量=2.0kg，所有物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，(取重力加速度g=10m/s)，計算結(jié)果可用最簡的分式與根號表示）

(1)啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)速緩慢增大，求A、D以及B、E之間恰好無壓力時的細(xì)繩的拉力及轉(zhuǎn)盤的角速度；

(2)停下轉(zhuǎn)盤后，將C物塊置于圓心O處，并將A、B向外測移動使輕繩水平拉直，然后無初速度釋放A、B、C物塊構(gòu)成的系統(tǒng)，求A、D以及B、E相碰前瞬間C物塊的速度；

(3)碰前瞬間解除對D、E物塊的鎖定，若A、D以及B、E一經(jīng)碰撞就會粘在一起，且碰撞時間極短，求碰后C物塊的速度.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：AB在細(xì)繩拉力作用下做，做勻速圓周運(yùn)動。C在拉力作用下處于平衡態(tài)，結(jié)合輕繩上的拉力大小相等可求細(xì)繩的拉力及轉(zhuǎn)盤的角速度；輕繩水平拉直，然后無初速度釋放，A、B、C物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，結(jié)合關(guān)聯(lián)速度的知識，可求C物塊的速度；碰前瞬間解除對D、E物塊的鎖定，由動量定理可求C物塊的速度。

（1）C物塊保持靜止故， ，

對A、B兩個物塊

角速度

（2）設(shè)碰前A、B速度大小為，C的速度大小為，

由繩長不變可知：

系統(tǒng)下落過程中機(jī)械能守恒：

由幾何關(guān)系h=0.8m

得：

（3）設(shè)碰后A、D的速度大小為 ，C的速度大小為

由繩長不變

設(shè)繩上拉力的沖量大小為I，由于碰撞時間極短，繩子拉力遠(yuǎn)大于重力。

對C物塊運(yùn)用動量定理：

對A、D運(yùn)用動量定理：

得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中．當(dāng)溫度為280 K時，被封閉的氣柱長L＝22 cm，兩邊水銀柱高度差h＝16 cm，大氣壓強(qiáng)p0＝76 cmHg.封閉氣體的溫度重新回到280 K后為使封閉氣柱長度變?yōu)?/span>20 cm，需向開口端注入的水銀柱長度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為M=1kg的木板靜止在粗糙水平面上，木板與地面動摩擦因數(shù)，在木板的左端放置一個質(zhì)量為m=lkg，大小可忽略的鐵塊。鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)從， g=10m/s。若在鐵塊右端施加一個從0開始增大的水平向右的力F，假設(shè)木板足夠長，鐵塊受木板摩擦力隨拉力F如圖變化。關(guān)于兩個動摩擦因數(shù)的數(shù)值正確的是

A. =0.1，=0.2

B. =0.1，=0.4

C. =0.2，=0.4

D. =0.4，=0.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一平直的傳送帶以速率v 0= 2m/s勻速運(yùn)行，傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處，A、B相距L=10m，從A處把工件輕輕放到傳送帶上，經(jīng)過時間t = 6 s 能傳送到B處。

（1）分析工件水平方向的受力和運(yùn)動情況；

（2）工件加速過程中的加速度是多大？

（3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，工件能較快地從A處傳送到B處。說明如何能讓工件用最短的時間從A處傳送到B處，并計算傳送帶的運(yùn)行速率至少應(yīng)多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，L為電感線圈，電阻不計，A、B為兩個燈泡，則（　　）

A. 合上S的瞬間，A先發(fā)光，B后發(fā)光

B. 合上S的瞬間，A、B同時發(fā)光

C. 合上S后，A逐漸變亮，B逐漸變暗直至熄滅

D. 斷開S時，A立即熄滅，B重新亮后再熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上放著兩塊質(zhì)量都是m的木塊A和B，中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著，如圖所示，現(xiàn)從水平方向射來一顆子彈，質(zhì)量為，速度為v0，射中木塊A后，留在A中．求：

(1)在子彈擊中木塊瞬間木塊A、B的速度vA和vB；

(2)彈簧壓縮量最大時物體B的速度．

(3)彈簧的最大彈性勢能。

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【題目】如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，O為圓心。軌道的電阻忽略不計。OM是有一定電阻�？衫@O轉(zhuǎn)動的金屬桿。M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好�？臻g存在半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，現(xiàn)使OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過程Ⅱ）。在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過OM的電荷量相等，則等于（ ）

A.

B.

C.

D. 2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時．

（1）除了木板、鋼球、坐標(biāo)紙、鉛筆、重錘線、圖釘之外，下列器材中還需要的是____

A．斜槽 B．秒表 C．彈簧秤 D．天平

（2）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_____

A．斜槽軌道末端可以不水平

B．斜槽軌道粗糙對實(shí)驗(yàn)有一定的影響

C．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由釋放

D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些

（3）實(shí)驗(yàn)時某同學(xué)得到了如圖所示的物體運(yùn)動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點(diǎn)，以a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立xOy坐標(biāo)系，則小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)所用的時間t＝_____s，小球經(jīng)過b點(diǎn)時的速度大小vb＝_____m/s．（g＝10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F=8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m=1kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖(b)所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力，g取10m/s2。試問：

(1)圖(b)中圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)ao多大？

(2)圖(b)中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于該兩個角度時的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時物塊的運(yùn)動狀態(tài)。

(3)如果木板長L=2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長時間？（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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