如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個小球固定在長度為l的輕桿兩端，直立在相互垂直的光滑墻壁和地板交界處．突然發(fā)生微小的擾動使桿無初速倒下，求當(dāng)桿與豎直方向成角α?xí)r，A球?qū)Φ淖饔昧Γ?/div>
分析：當(dāng)桿與豎直方向成角α?xí)r，根據(jù)機械能守恒定律，結(jié)合圓周運動的知識及幾何關(guān)系，即可求出B球的速度；
對于B球，根據(jù)受力分析與牛頓第二定律，結(jié)合向心力公式即可求出桿對球的作用力，再根據(jù)牛頓第三定律求解A球?qū)Φ淖饔昧Γ?/div>
解答：
解：如圖所示，開始桿以A球為中心，桿長l為半徑的圓周運動，對于小球B，有：
mgcosα-N=m
根據(jù)機械能守恒定律得：
mv2=mgl（1-cosα）
由以上二式可得：N=mg（3cosα-2）
當(dāng)3cosα＞2，N＞0，說明A球此時沒有離開墻．則N
1=N′sinα=mg（3cosα-2）sinα
當(dāng)3cosα=2時，N=0．
所以桿對墻的作用力為N
1=
| | mg(3cosα-2)sinα (α＜arccos) | | 0(α≥arccos) |
| |
答：當(dāng)桿與豎直方向成角α?xí)r，A球?qū)Φ淖饔昧镹
1為
| | mg(3cosα-2)sinα (α＜arccos) | | 0(α≥arccos) |
| |
．
點評：此題考查機械能守恒定律與牛頓第二定律的應(yīng)用，注意機械能守恒的判定，掌握幾何關(guān)系的運用．同時強調(diào)作用力與反作用力的關(guān)系．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題
科目：高中物理
來源：
題型：
（1）如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué)，分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，若彈簧秤的質(zhì)量不計，下列說法正確的是 （ �。�
A．兩臺秤的讀數(shù)之和為2mg B．臺秤P的讀數(shù)等于mg+F
C．臺秤Q的讀數(shù)為mg-2F D．兩臺秤的讀數(shù)均為mg
（2）如圖甲、乙所示是螺旋測微器和游標(biāo)卡尺測量工件長度時的情形．游標(biāo)卡尺讀數(shù)為
1.220
1.220
cm．螺旋測微器讀數(shù)為
8.115
8.115
mm．
查看答案和解析>>
科目：高中物理
來源：
題型：
（2011?河西區(qū)二模）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計質(zhì)量的彈簧，放在光滑的水平面上，A球緊靠豎直墻壁，今用水平力F將B球向左推壓彈簧，平衡后，突然將F撤去，在這瞬間（ �。�
①B球的速度為零，加速度為零
②B球的速度為零，加速度大小為
③在彈簧第一次恢復(fù)原長之后，A才離開墻壁
④在A離開墻壁后，A、B兩球均向右做勻速運動以上說法正確的是．
查看答案和解析>>
科目：高中物理
來源：
題型：
如圖所示，質(zhì)量均為m的物體A、B通過一個勁度系數(shù)k的輕彈簧相連，開始時B放在地面上，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)通過細繩將A緩慢地向上拉起，當(dāng)B剛要離開地面時，求A上升距離（假設(shè)彈簧一直在彈性限度內(nèi)，重力加速度g已知）
查看答案和解析>>
科目：高中物理
來源：
題型：
（2013?湖南模擬）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體分別固定在質(zhì)量不計的輕彈簧的兩端，當(dāng)A靜止時彈簧的壓縮量為l．現(xiàn)用一豎直向下的恒力F=3mg作用于A上，當(dāng)A運動一段距離x，后撤去F，結(jié)果B剛好不離開水平面，則l：x的值為（ �。�
查看答案和解析>>
科目：高中物理
來源：
題型：
如圖所示，質(zhì)量均為m的B、C兩滑板，靜置于光滑水平面上．滑板B及滑板C的水平部分長度均為L．C滑板右端是半徑為L/4的1/4光滑圓�。瓸與固定擋板P相距L/6．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小鐵塊A以初速度v
0滑上B．通過速度傳感器測得B的速度變化如右下圖所示，B在撞上P前的瞬間速度為v
0/4，B與P相撞后瞬間速度變?yōu)榱悖?BR>（1）求：
①B在撞上P前的瞬間，A的速度v
1多大？
②A與B之間的動摩擦因數(shù)μ
1=？
（2）已知A滑上C時的初速度v
2=
．
①若滑板C水平部分光滑，則A滑上C后是否能從C的右端圓弧軌道沖出？
②如果要A滑上C后最終停在C上，隨C其一起運動，A與C水平部分間的動摩擦因數(shù)μ
2至少要多大？
查看答案和解析>>
