【題目】如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上；長(zhǎng)為的剛性(既不伸長(zhǎng)也不縮短)輕桿一端通過銨鏈與A連接，另一端通過鉸鏈與滑塊B連接；質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長(zhǎng)桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，給B施加一水平向左的力，使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F，滑塊B由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦AB均視為質(zhì)點(diǎn)重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)小球A靜止時(shí)滑塊B受到水平力F的大��；

(2)小球A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大��；

(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中，桿對(duì)滑塊B做的功。

【答案】(1) F= (2)v= (3)W=

【解析】

（1）對(duì)A和B受力分析如圖甲所示

研究小球A: =sin 37°

研究滑塊B: F=F桿Bcos37°

且F桿A=F桿B

F=

（2）當(dāng)A滑到與O同高度時(shí)，A的速度沿圓環(huán)切向向下大小為v,B的速度為0

由機(jī)械能守恒定律得：mgRcos37°=

解得：v=

（3）桿與圓環(huán)再次相切時(shí)，A的速度沿輕桿方向，設(shè)為vA，此時(shí)B的速度沿水平桿向左，設(shè)為vB，如圖乙所示

根據(jù)桿不可伸長(zhǎng)和縮短，得:vA= vBcos 37°

球A下落的高度為：h=2Rcos37°=

由A球和B球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mgh=

由動(dòng)能定理得:W=-0

代入數(shù)據(jù)解得：W=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0．6 mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1 mL．若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成一層單分子油膜的形狀如圖所示．

(1).若每一方格的邊長(zhǎng)為30 mm，則油酸薄膜的面積為________ m2；（保留3位有效數(shù)據(jù)）

(2).每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為______ m3；（保留2位有效數(shù)據(jù)）

(3).根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為______ m．（保留2位有效數(shù)據(jù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧的一端與小球相連，另一端固定于O點(diǎn)。小球由A點(diǎn)靜止釋放后，沿固定豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。OA的長(zhǎng)度小于OB的長(zhǎng)度，彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等。下列說法正確的是

A. 小球通過B點(diǎn)時(shí)，其所受重力的功率不為零

B. 在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大

C. 在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球減少的重力勢(shì)能等于其增加的彈性勢(shì)能

D. 在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球增加的動(dòng)能等于重力對(duì)小球做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g。

(1)下列做法可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是___________(填字母序號(hào))。

A．先松開紙帶后接通電源

B．用電火花計(jì)時(shí)器替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘

(2)在實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動(dòng)紙帶，紙帶上打出的一系列點(diǎn)，如圖乙所示，O是重錘剛下落時(shí)打下的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的頻率為f，則從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為___________，動(dòng)能的增加量為___________；若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。

(3)在圖乙所示紙帶上，某同學(xué)選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘對(duì)應(yīng)的速度大小v，以v2為縱軸，以h為橫軸若圖線為直線，且其斜率為___________，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質(zhì)量m=2kg的小球A，另一端連接質(zhì)量M=12kg的重物B，小球A沿半徑r=0.15m的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s2。求：

(1)當(dāng)小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω=10rd/s時(shí)，重物B所受地面的支持力大小F；

(2)當(dāng)重物B所受地面的支持力為零時(shí)，小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，滑塊a與滑塊b碰揸后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示。

求：（1）滑塊a、b的質(zhì)量之比；

（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，因碰撞而損失的機(jī)械能與兩滑塊克服地面摩擦力做的功之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之間．A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，求m和M之間應(yīng)滿足什么條件，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞．設(shè)物體間的碰撞都是彈性的．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車靜止光滑的水平面上，將系繩小球拉開到一定角度，然后同時(shí)放開小球和小車，那么在以后的過程中( )

A. 小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車也向左運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B. 小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車向右運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C. 小球向左擺到最高點(diǎn)時(shí)，小球與小車瞬時(shí)速度均為零

D. 在任意時(shí)刻，小球和小車在水平方向的動(dòng)量一定大小相等、方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的木球用足夠結(jié)實(shí)的細(xì)繩連接掛在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，O點(diǎn)到球心的距離為L，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以速度v0入木球并留在木球中，求：

（1）子彈射入木球后，木球的速度大小；

（2）子彈射入木球后瞬間，細(xì)繩所受的彈力大��；

（3）若子彈射入木球后，木球（含子彈）在豎直平面內(nèi)恰好能繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，求子彈的最小入射速度大小．

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