(12分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，桿上P處固定一定滑輪（大小不計），滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套一質(zhì)量m=3kg的滑塊A。半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量m=3kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，滑塊和小球均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響�，F(xiàn)給滑塊A施加一個水平向右、大小為60N的恒力F，求：

（1）把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點C的過程中力F做的功。

（2）小球B運動到C處時所受的向心力的大小。

（3）小球B被拉到離地多高時滑塊A與小球B的速度大小相等？

 

【答案】

（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析：（1）對于F的做功過程，有：

，

所以，

（2）由于B球到達C處時，已無沿繩的分速度，所以此時滑塊A的速度為零，

考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程，由功能關(guān)系，得

，

代入已知量，得

因為向心力公式為

所以，代入已知量，得 

（3）當繩與軌道相切時兩球速度相等，

由相似三角形知識，得

代入已知量，得

所以，

考點：功能關(guān)系，圓周運動向心力

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（滿分12分）如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一特殊的電子元件，如果將其作用等效成一個電阻，則其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即等效電阻，式中k為恒量。框架上有一質(zhì)量為m的金屬棒水平放置，金屬棒與光滑框架接觸良好，離地高為h，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運動。其它電阻不計，問：

（1）金屬棒運動過程中，流過棒的電流多大？方向如何？

（2）金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面？

（3）金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2009~2010學年ZDB三校高二第二學期期中考試物理 題型：計算題

（滿分12分）如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一特殊的電子元件，如果將其作用等效成一個電阻，則其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即等效電阻，式中k為恒量�？蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m的金屬棒水平放置，金屬棒與光滑框架接觸良好，離地高為h，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運動。其它電阻不計，問：
（1）金屬棒運動過程中，流過棒的電流多大？方向如何？
（2）金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面？
（3）金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大？

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科目：高中物理 來源：2013屆湖南省瀏陽市高二下學期期末考試理科物理試卷（解析版） 題型：計算題

 (12分）如圖所示，質(zhì)量為m＝10－8 kg的帶電粒子以v0＝2 m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場，已知板長L＝20 cm，板間距離d＝4 cm，當A、B間加電壓UAB＝103 V時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場(設(shè)此時A板電勢高)．求：

(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量；

(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出？

 

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科目：高中物理 來源：2014屆重慶市高二第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

12分）如圖所示，abcd是一個正方形盒子．cd邊的中點有一個小孔e．盒子中有沿ad方向的勻強電場．一個質(zhì)量為m帶電粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi)，并恰好從e處的小孔射出．求：

⑴該帶電粒子從e孔射出時的速度大�。�

⑵該過程中電場力對該帶電粒子做的功．

 

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科目：高中物理 來源：2013屆廣東省廣州市高二上學期期中考試物理卷 題型：選擇題

（本題12分）如圖所示電路，，S斷開時，電壓表示數(shù)為16V，S閉合時，電壓表示數(shù)為10V，若電壓表可視為理想的，則電源電動勢和內(nèi)電阻為多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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