如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿的下端用鉸鏈固接在水平地面上，上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，輕桿處于豎直位置，同時(shí)與一個(gè)質(zhì)量為M的長(zhǎng)方體剛好接觸。由于微小擾動(dòng)，桿向右側(cè)倒下，當(dāng)小球與長(zhǎng)方體分離時(shí)，桿與水平面的夾角為30°，且桿對(duì)小球的作用力恰好為零，若不計(jì)一切摩擦。則

A．長(zhǎng)方體與小球的質(zhì)量比是4 ：1

B．分離時(shí)小球的速率為

C．分離后長(zhǎng)方體的速率為

D．長(zhǎng)方體對(duì)小球做功－mgL／4

 

【答案】

AD

【解析】

試題分析：在桿從豎直位置開始倒下到小球與長(zhǎng)方體恰好分離的過程中，小球和長(zhǎng)方體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球和長(zhǎng)方體的速度分別為v1和v2，則有：，分離時(shí)刻，小球只受重力，根據(jù)向心力公式有： ，此時(shí)小球與長(zhǎng)方體的水平速度相同，即：，聯(lián)立解得：，故選項(xiàng)A正確；由解得：，，故選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；從小球傾倒到與長(zhǎng)方體分離的過程中，對(duì)小球由動(dòng)能定理可知：解得：故選項(xiàng)D正確．

考點(diǎn)：本題主要考查向心力公式和動(dòng)能定理的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解“分離”和“桿對(duì)小球的作用力為零”的物理意義．

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2004?天津模擬）如圖所示，長(zhǎng)為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí)，速度大小為v=2
gl
，則小球的運(yùn)動(dòng)情況為（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球在過最高點(diǎn)A點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球．現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，P是圓周軌道最高點(diǎn)，Q是軌道最低點(diǎn)．已知重力加速度為g．若小球剛好能夠通過最高點(diǎn)P，則以下判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿兩端各連一個(gè)質(zhì)量均為m的小球（半徑可以忽略不計(jì)），以它們的中點(diǎn)為軸，在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T=2π
L
g
．
求：它們通過豎直位置時(shí)，上、下兩球分別受到桿的作用力，并說(shuō)明是支持力還是拉力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O，現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，P為圓周的最高點(diǎn)，若小球通過圓周軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為
9
2
gL
，忽略摩擦阻力和空氣阻力，則以下判斷正確的是（　　）
A、小球不能到達(dá)P點(diǎn)
B、小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大于
gL
C、小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向下的拉力
D、小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向上的支持力

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同步練習(xí)冊(cè)答案