3.如圖所示,一輕桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的小球A和B,放置于光滑半徑為R的半圓軌道中,A球與圓心等高,B球恰在半圓的最低點(diǎn),然后由靜止釋放,求在運(yùn)動(dòng)過程中兩球的最大速度的大。

分析 對(duì)于兩球組成的系統(tǒng),只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,當(dāng)整體的重心最低時(shí)重力勢(shì)能最小,動(dòng)能最大,兩球的速度最大,此時(shí)桿水平,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解.

解答 解:當(dāng)桿水平時(shí),整體的重心最低,兩球的速度最大,設(shè)為v.
以B點(diǎn)所在水平面為參考平面,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
   mgR=2mgR(1-cos45°)+$\frac{1}{2}•2m{v}^{2}$
解得 v=$\sqrt{(\sqrt{2}-1)gR}$
答:在運(yùn)動(dòng)過程中兩球的最大速度的大小為$\sqrt{(\sqrt{2}-1)gR}$.

點(diǎn)評(píng) 本題將兩球看成一個(gè)整體,明確重心最低時(shí),速度最大是關(guān)鍵,同時(shí)要注意單個(gè)小球的機(jī)械能并不守恒,只有系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

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:選擇題

13.‘神舟七號(hào)”飛船繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)一周需要時(shí)間約90min,“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星在工作軌道繞月球運(yùn)轉(zhuǎn)一周需要時(shí)間約118min(“神舟七號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”的運(yùn)動(dòng)都可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)). 已知“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星距月球中心的距離約為“神舟七號(hào)”飛船距地球中心距離的$\frac{3}{11}$.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可求得( 。
A.月球與地球的質(zhì)量之比
B.“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星與“神舟七號(hào)”飛船的質(zhì)量之比
C.月球與地球的第一宇宙速度之比
D.月球表面與地球表面的重力加速度之比

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.河寬100m,船在靜水中速度為4m/s,水流速度是3m/s,則下列說法正確的是( 。
A.船過河的最短時(shí)間25 sB.船可以垂直過河
C.船渡河的時(shí)間可以為18sD.船不可能垂直過河

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖,小球用細(xì)線懸掛在光滑靜止的小車上,細(xì)線呈水平位置,現(xiàn)無初速釋放小球,下擺過程中( 。
A.線的拉力對(duì)小球不做功
B.合外力對(duì)小球不做功
C.細(xì)線拉力對(duì)小車做正功
D.小球和小車的總機(jī)械能、總動(dòng)量均守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.如圖所示,甲、以兩車同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)B點(diǎn),圖中是每隔一秒記錄的車的位置,乙車做勻速直線運(yùn)動(dòng),甲車做變速直線運(yùn)動(dòng),則在8s內(nèi)甲車的平均速度等于乙車;若在6s內(nèi)甲、乙兩車的位移相同,則6s末甲車速度大于乙車.(填“大于”“小于”或“等于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖,斜面小車M靜止在光滑水平面上,右邊緊貼墻壁,若在M斜面上放一個(gè)物體m,物體恰好能沿著斜面勻速下滑,整個(gè)過程M始終靜止不動(dòng).若給m一個(gè)沿斜面向上的力,使m恰好能沿著斜面勻速上滑則下面說法正確的是( 。
A.m勻速下滑時(shí),M的受力個(gè)數(shù)一定是4個(gè)
B.在F作用下m勻速上滑時(shí),M的受力個(gè)數(shù)一定是4個(gè)
C.在F作用下m勻速上滑時(shí),墻壁對(duì)M的力為Fcosθ
D.在F作用下m勻速上滑時(shí),墻壁對(duì)M的力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.一物體自空中自由下落,第1秒內(nèi)下落了總高度的一半.那么,物體還要多長時(shí)間才落地(  )
A.1sB.1.5sC.($\sqrt{2}$-1)sD.$\sqrt{2}$s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,光滑斜面AB與光滑水平面BC平滑連接.斜面AB長度L=3.0m,傾角θ=37°.一小物塊在A點(diǎn)由靜止釋放,先后沿斜面AB和水平面BC運(yùn)動(dòng),接著從點(diǎn)C水平拋出,最后落在水平地面上.已知水平面BC與地面間的高度差h=0.80m.取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.不計(jì)空氣阻力.求
(1)小物塊沿斜面AB下滑過程中加速度的大小a;
(2)小物塊到達(dá)斜面底端B時(shí)速度的大小v;
(3)小物塊從C點(diǎn)水平拋出到落在地面上,在水平方向上位移的大小x.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.以下情景中,帶下劃線的物體可看成質(zhì)點(diǎn)的是(  )
A.裁判員在跳水比賽中給跳水運(yùn)動(dòng)員評(píng)分
B.用GPS確定出租車在城市中的位置
C.在國際大賽中,乒乓球運(yùn)動(dòng)員王浩準(zhǔn)備接對(duì)手發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球
D.研究“嫦娥一號(hào)”從地球到月球的飛行姿態(tài)變化

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同步練習(xí)冊(cè)答案