14.如圖所示,直角三角形的剛性桿被固定水平和豎直部分均為足夠長(zhǎng),質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)有孔小球,串在桿上,且被長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩相連.忽略兩小球大小,初態(tài)時(shí),認(rèn)為它們的位置在同一高度,且繩處于拉直狀態(tài).現(xiàn)無(wú)初速地將系統(tǒng)釋放,忽略一切摩擦,試求B球運(yùn)動(dòng)$\frac{L}{2}$時(shí)的速度v2

分析 根據(jù)平行板四邊形定則,抓住兩球沿繩子方向的速度相等求出A、B的速度關(guān)系,結(jié)合系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出B球運(yùn)動(dòng)$\frac{L}{2}$時(shí)的速度.

解答 解:根據(jù)平行四邊形定則知,A、B兩球在沿繩子方向的分速度大小相等,
有:v1cos30°=v2sin30°,即${v}_{1}=\frac{\sqrt{3}}{3}{v}_{2}$,
對(duì)A、B兩球組成的系統(tǒng)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律得,
${m}_{2}g\frac{L}{2}=\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{2}{{v}_{2}}^{2}$,
解得v2=$\sqrt{\frac{3{m}_{2}gL}{{m}_{1}+3{m}_{2}}}$.
答:B球運(yùn)動(dòng)$\frac{L}{2}$時(shí)的速度為$\sqrt{\frac{3{m}_{2}gL}{{m}_{1}+3{m}_{2}}}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了運(yùn)動(dòng)合成、分解與機(jī)械能的綜合,知道系統(tǒng)只有重力做功,機(jī)械能守恒,注意A、B的速度大小不等,但是在沿繩子方向的分速度大小相等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.用細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球?qū)⒐潭ㄔ趬ι系妮p彈簧水平壓縮的距離為x,球離地高h(yuǎn),球與彈簧不粘連,如圖所示,將細(xì)線燒斷后( 。
A.小球做平拋運(yùn)動(dòng)B.小球的加速度立即為g
C.小球脫離彈簧后做勻變速運(yùn)動(dòng)D.小球落地時(shí)動(dòng)能大于mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示,傾角為θ=37°的固定斜面與足夠長(zhǎng)的水平面平滑對(duì)接,一勁度系數(shù)k=18N/m的輕質(zhì)彈簧的上端固定于斜面頂端,另一端固連在一質(zhì)量m=1kg的光滑小球A,跟A緊靠的物塊B(質(zhì)量也為m)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.75,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2,圖中施加在B上的力F=18N,方向沿斜面向上,A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài),且斜面對(duì)B恰無(wú)摩擦力,當(dāng)撤除力F后,A和B一起沿斜面下滑到某處時(shí)分離,分離后A一直在斜面上運(yùn)動(dòng),B繼續(xù)沿斜面下滑,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.A和B分離后A不能回到出發(fā)點(diǎn)B.A和B分離時(shí)B的速度為5m/s
C.B最終停留的位置距斜面末端1mD.B最終停留的位置距斜面末端4m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,相距為d的邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里、大小為B.質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈M,將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度相等,不計(jì)空氣阻力,則( 。
A.若L=d,則線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程用時(shí)為$\sqrt{\frac{2}{gh}d}$
B.在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中,克服安培力做功為mgd
C.若L<d則線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中最小速度可能$\frac{mgR}{{{B^2}{L^2}}}$
D.若L<d,則線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中最小速度可能$\sqrt{2g(h+L-d)}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

9.在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,如圖所示,若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過(guò)的幾個(gè)位置如圖所示,已知小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm.重力加速度g=10m/s2
(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=0.71m/s;
(2)c點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的高度差h=4.0cm(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示為快遞常用的皮帶傳輸裝置,由水平傳送帶AB與傾斜傳送帶CD組成,B、C相距很近,傾斜傳送帶與水平方向間的夾角為θ=37°,現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速地放在水平傳送帶的A端,已知AB兩端相距LAB=3m,CD兩端相距LCD=4.45m,水平傳送帶AB以恒定速率v0=5m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為?=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度vB; 
(2)若傾斜傳送帶CD不運(yùn)轉(zhuǎn),求滑塊沿傾斜傳送帶CD所能上升的最大距離d;
(3)若要使滑塊能被傳送到D端,求傾斜傳送帶CD的速率vCD應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.汽艇在寬為400m、水流速度為2m/s的河中橫渡河面,已知它在靜水中的速度為4m/s,求:
(1)汽艇要垂直橫渡到達(dá)正對(duì)岸,船頭應(yīng)取什么航向?
(2)如果要在最短時(shí)間內(nèi)過(guò)河,船頭應(yīng)取什么航向?最短時(shí)間為多少?
(3)若水流速度為4m/s,船在靜水中的速度為2m/s,則船能過(guò)河的最短航程是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖所示,用鉗子夾住一塊質(zhì)量m=50kg的混凝土砌塊起吊,已知鉗子與砌塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,砌塊重心至上端間距L=4m,當(dāng)鉗子沿水平方向以速度v=4m/s勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)上端突然停止,為了不使砌塊從鉗子口滑下,問(wèn):此時(shí)鉗子對(duì)砌塊施加的水平壓力N至少為多大?(認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

9.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷A→B、B→C、C→A三個(gè)變化過(guò)程,則:
①屬于等容變化過(guò)程是B→C;
②C→A過(guò)程中氣體吸收(選填“吸收”或“放出”)熱量,氣體對(duì)外界(選填“外界對(duì)氣體”或“氣體對(duì)外界”)做功,氣體的內(nèi)能增大(選填“增加”、“減少”或“不變”).

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