【題目】如圖所示，長(zhǎng)為3l的不可伸長(zhǎng)的輕繩，穿過(guò)一長(zhǎng)為l的豎直輕質(zhì)細(xì)管，兩端拴著質(zhì)量分別為m、m的小球A和小物塊B，開(kāi)始時(shí)B先放在細(xì)管正下方的水平地面上．手握細(xì)管輕輕搖動(dòng)一段時(shí)間后，B對(duì)地面的壓力恰好為零，A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g，不計(jì)一切阻力．

（1）求A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩與豎直方向夾角θ；

（2）求搖動(dòng)細(xì)管過(guò)程中手所做的功；

（3）輕搖細(xì)管可使B在管口下的任意位置處于平衡，當(dāng)B在某一位置平衡時(shí)，管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開(kāi)，求A做平拋運(yùn)動(dòng)的最大水平距離．

【答案】（1）θ=45° （2） (3)

【解析】本題考查機(jī)械能與曲線運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問(wèn)題，涉及受力分析、功能關(guān)系、極值的計(jì)算。

（1）如圖

、

解得

（2）如圖，解得

（3）設(shè)拉A的繩長(zhǎng)為x（l≤x≤2l），

，解得

當(dāng)時(shí)，

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：

【題目】如圖所示為一沿x軸傳播的筒諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，圖中P質(zhì)點(diǎn)從此時(shí)刻開(kāi)始的振動(dòng)方程為cm，則下列說(shuō)法正確的是_________

A．這列筒諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

B．這列簡(jiǎn)諧橫波的傳播速度為10m/s

C．再過(guò)0.05s，質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波谷

D．再過(guò)0.05s，質(zhì)點(diǎn)P沿x軸傳播了1m

E．該波遇到寬度為10cm的狹縫時(shí)，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑“∏”形金屬導(dǎo)體框平面與水平面的夾角為θ.兩側(cè)對(duì)稱(chēng)，間距為L，上端接入阻值為R的電阻。ab以上區(qū)域內(nèi)有垂直于金屬框平面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m的金屬棒MN與金屬框接觸良好，由圖示位置以一定的初速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后又繼續(xù)上升一段距離但未碰及電阻R。已知金屬棒上升、下降經(jīng)過(guò)ab處的速度大小分別為v1、v2，不計(jì)金屬框、金屬樣電阻及空氣的理力。下列說(shuō)法中正確的是

A. 金屬棒上升時(shí)間小于下降時(shí)間

B. v2的大小可能大于

C. 上升過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱較下降過(guò)程的大

D. 金屬棒上升、下降經(jīng)過(guò)ab處的時(shí)間間隔為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一根足夠長(zhǎng)的直導(dǎo)線水平放置，通以向右的恒定電流，在其正上方O點(diǎn)用細(xì)絲線懸掛一銅制圓環(huán)．將圓環(huán)從a點(diǎn)無(wú)初速釋放，圓環(huán)在直導(dǎo)線所處的豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)b和最右側(cè)c后返回，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 從a到c的過(guò)程中圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針

B. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中圓環(huán)受到的安培力方向與速度方向相反

C. 圓環(huán)從b到c的時(shí)間大于從c到b的時(shí)間

D. 圓環(huán)從b到c產(chǎn)生的熱量大于從c到b產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，放置三個(gè)完全相同的圓柱體。每個(gè)圓柱體質(zhì)量為m，截面半徑為R，為了防止圓柱體滾動(dòng)，在圓柱體兩側(cè)固定兩個(gè)木樁。不計(jì)一切摩擦，由此可知

A. 木樁對(duì)圓柱體作用力為 mg

B. 上面圓柱體對(duì)下面一側(cè)圓柱體的作用力為mg

C. 地面對(duì)下面其中一個(gè)圓柱體的作用力為mg

D. 地面對(duì)下面兩個(gè)圓柱體的作用力為2mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，靜止在水平地面上傾角為θ斜面光滑的斜面體上，有一斜劈A，A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物塊C，A、B、C一起沿斜面勻加速下滑．已知A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. A 的上表面可以是光滑的

B. C可能只受兩個(gè)力作用

C. A加速度大小為gcos θ

D. 斜面體受到地面的摩擦力為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑、平行的金屬軌道分水平段(左端接有阻值為R的定值電阻)和半圓弧段兩部分，兩段軌道相切于N和N′點(diǎn)，圓弧的半徑為r，兩金屬軌道間的寬度為d，整個(gè)軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、長(zhǎng)為d、電阻為R的金屬細(xì)桿置于框架上的MM′處，MN＝r.在t＝0時(shí)刻，給金屬細(xì)桿一個(gè)垂直金屬細(xì)桿、水平向右的初速度v0，之后金屬細(xì)桿沿軌道運(yùn)動(dòng)，在t＝t1時(shí)刻，金屬細(xì)桿以速度v通過(guò)與圓心等高的P和P′；在t＝t2時(shí)刻，金屬細(xì)桿恰好通過(guò)圓弧軌道的最高點(diǎn)，金屬細(xì)桿與軌道始終接觸良好，軌道的電阻和空氣阻力均不計(jì)，重力加速度為g.以下說(shuō)法正確的是(　　)

A. t＝0時(shí)刻，金屬細(xì)桿兩端的電壓為Bdv0

B. t＝t1時(shí)刻，金屬細(xì)桿所受的安培力為

C. 從t＝0到t＝t1時(shí)刻，通過(guò)金屬細(xì)桿橫截面的電量為

D. 從t＝0到t＝t2時(shí)刻，定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在一個(gè)半徑為R0的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．有一個(gè)粒子源在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q．將粒子源置于圓心，則所有粒子剛好都不離開(kāi)磁場(chǎng)，不考慮粒子之間的相互作用．

(1)求帶電粒子的速率．

(2)若粒子源可置于磁場(chǎng)中任意位置，且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>B，求粒子在磁場(chǎng)中最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．

(3)若原磁場(chǎng)不變，再疊加另一個(gè)半徑為R1(R1＞R0)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B/2，方向垂直于紙面向外，兩磁場(chǎng)區(qū)域成同心圓，此時(shí)該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心，求R1的最小值和粒子運(yùn)動(dòng)的周期T．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌上端接有電阻R，水平條形區(qū)域I和II內(nèi)有相同的方向垂直軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，I和II之間無(wú)磁場(chǎng)。一電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒，兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸�，F(xiàn)將導(dǎo)體棒由區(qū)域I上邊界H處?kù)o止釋放，并穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域，圖中能定性描述該過(guò)程導(dǎo)體棒速度與時(shí)間關(guān)系的圖像可能是（ ）

A. B. C. D.

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