【題目】如圖所示，左側(cè)豎直墻面上固定半徑為R=0.3 m的光滑半圓環(huán)，右側(cè)豎直墻面上與圓環(huán)的圓心O等高處固定一光滑直桿．質(zhì)量為ma=100 g的小球a套在半圓環(huán)上，質(zhì)量為mb=36 g的滑塊b套在直桿上，二者之間用長為l=0.4 m的輕桿通過兩鉸鏈連接．現(xiàn)將a從圓環(huán)的最高處由靜止釋放，使a沿圓環(huán)自由下滑，不計(jì)一切摩擦，a、b均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10 m/s2.求：

(1)小球a滑到與圓心O等高的P點(diǎn)時(shí)的向心力大��；

(2)小球a從P點(diǎn)下滑至桿與圓環(huán)相切的Q點(diǎn)的過程中，桿對(duì)滑塊b做的功．

【答案】(1)2 N　(2)0.1944 J

【解析】

(1)當(dāng)a滑到與圓心O等高的P點(diǎn)時(shí)，a的速度v沿圓環(huán)切線豎直向下，b的速度為零，

由機(jī)械能守恒可得：，解得v=；

在P點(diǎn)對(duì)小球a，由牛頓第二定律可得：

(2)桿與圓環(huán)相切時(shí)，如圖所示，此時(shí)a的速度沿桿方向，設(shè)此時(shí)b的速度為vb，

則知，

由幾何關(guān)系可得：

球a下降的高度

a、b及桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒：

對(duì)滑塊b，由動(dòng)能定理得：W==0.1944J

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】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E（圖中未畫出）。由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m，所帶電荷量為+q的粒子，B為運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸的交點(diǎn)，C和D是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。其中l0為常量，粒子所受重力忽略不計(jì)。

(1)求粒子從A到D過程中電勢能的變化量；

(2)判斷粒子從A到B、B到C和C到D三段過程所經(jīng)歷的時(shí)間關(guān)系，說明依據(jù)，并求出對(duì)應(yīng)的時(shí)間；

(3)求粒子經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑動(dòng)變阻器R，將它們連接后接入220V的電路中，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個(gè)電路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面( )

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2016年10月19日凌晨，神舟十一號(hào)載人飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。對(duì)接后“天宮二號(hào)組合體”在距地面393km的軌道上運(yùn)行，這比神舟十號(hào)飛船與天宮一號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接后的“天宮一號(hào)組合體”運(yùn)行軌道高度提高了50km。若兩個(gè)組合體運(yùn)行的軌道均可近似為圓軌道。則下列判斷正確的是

A. “天宮二號(hào)組合體”的向心加速度比“天宮一號(hào)組合體”的向心加速度小

B. “天宮二號(hào)組合體”的角速度比“天宮一號(hào)組合體”的角速度大

C. “天宮二號(hào)組合體”的線速度比“天宮一號(hào)組合體”的線速度大

D. “天宮二號(hào)組合體”的周期比“天宮一號(hào)組合體”的周期小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)測量木塊與裝有定滑輪的粗糙木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在木板上將木塊、電火花計(jì)時(shí)器、紙帶以及重物連接成如圖所示的裝置。先接通電源，再釋放木塊，打出一條紙帶。選擇紙帶上點(diǎn)跡清晰的部分，每隔4個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，記為x1、x2、x3等。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T。根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作完成下列問題。

(1)該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_________ (填正確答案標(biāo)號(hào))。

A．低壓直流電源

B．高壓直流電源

C．低壓交流電源

D．高壓交流電源

(2)將實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)填人下表，并計(jì)算得到的值，請(qǐng)你幫助該同學(xué)完成橫線處的計(jì)算 __________。

(3)適當(dāng)選取標(biāo)度，根據(jù)上表數(shù)據(jù)畫出圖象____________。

(4)根據(jù)圖象可得木塊的加速度為_____ m／s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(5)若重物的質(zhì)量m=15 g，木塊的質(zhì)量M=25 g，忽略紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，則木塊與粗糙木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)__________ 。(結(jié)柒保留兩位有效數(shù)字，g=10 m／s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，說法正確的是______________

A.選擇質(zhì)量較小的重物，有利于減小誤差

B.選擇點(diǎn)擊清晰且第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差

C.先松開紙帶后接通電源

D.本實(shí)驗(yàn)必須的實(shí)驗(yàn)儀器包括鐵架臺(tái)，重物，紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，天平，秒表等

(2)某同學(xué)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的一條紙帶，圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)，可以看做重物運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，從后面某點(diǎn)起取連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)A、B、C。己知相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，假設(shè)重物的質(zhì)量為1.00kg，則從起點(diǎn)O到打下B 點(diǎn)的過程中，重物動(dòng)能的增加量 _________J，重力勢能的減小量__________J。（保留三位有效數(shù)字，重力加速度g取9.80m/s2），通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)數(shù)值上ΔEP大于ΔEK，其原因是_____________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在加拿大溫哥華舉行的冬季奧運(yùn)會(huì)上，冰壺運(yùn)動(dòng)再次成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，中國隊(duì)也取得了較好的成績．如圖所示，假設(shè)質(zhì)量為m的冰壺在運(yùn)動(dòng)員的操控下，先從起滑架A點(diǎn)由靜止開始加速啟動(dòng)，經(jīng)過投擲線B時(shí)釋放，以后勻減速自由滑行剛好能滑至圓形營壘中心O停下．已知AB相距L1，BO相距L2，冰壺與冰面各處動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g．求：

（1）冰壺運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（2）在AB段運(yùn)動(dòng)員水平推冰壺做的功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣水平面AB與豎直放置半徑為R的光滑絕緣半圓弧BC在B點(diǎn)平滑連接，在水平面AB上方，存在電場強(qiáng)度的水平方向勻強(qiáng)電場。一可視為質(zhì)點(diǎn)帶電量為+q的小球從距B點(diǎn)4R的D點(diǎn)無初速釋放，從C點(diǎn)飛出后落在水平面上的H點(diǎn)。小球質(zhì)量為m，重力加速度為g。求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大��；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球壓力的大�。�

（3）BH的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小李同學(xué)從歐洲旅游回國，帶回了一個(gè)電飯煲，上面的標(biāo)識(shí)為“110V、60Hz、880W”。為使電飯煲能正常工作，需要通過變壓器與市電相連。下列說法正確的是（　�。�

A.不管是直流電還是交流電，變壓器都能實(shí)現(xiàn)變壓效果

B.電飯煲應(yīng)接在原、副線圈匝數(shù)比為1：2的副線圈兩端

C.電飯煲通過變壓器正常工作時(shí)，電熱絲中的交變電流頻率為60Hz

D.電飯煲通過變壓器正常工作時(shí)，與市電相連的原線圈中電流為4A

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