如圖所示，質(zhì)量M＝2 kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m＝1 kg的小球通過長L＝0.5 m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度v0＝4 m/s，g取10 m/s2。

（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點(diǎn)P時對輕桿的作用力大小和方向；

（2）解除對滑塊的鎖定，小球過最高點(diǎn)時速度大小v′＝2 m/s，求此時滑塊的速度大小。

(1) 2 N，方向?yàn)樨Q直向上 (2) 1m/s

【解析】

試題分析：(1) 由 ，可得，（N），設(shè)小球通過最高點(diǎn)P時輕桿對小球的作用力為，則有（N），故可知小球通過最高點(diǎn)P時對輕桿的作用力大小為2 N，方向?yàn)樨Q直向上（作用力與反作用力大小相等方向相反）。

(2)設(shè)此時滑塊的速度為，由于小球與滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用動量守恒，故有， (m/s)，負(fù)號表示與小球速度方向相反，由此可得此時滑塊的速度大小為1m/s。

考點(diǎn)：本題考查了動量守恒、向心力的計(jì)算、機(jī)械能守恒的概念

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江湖州中學(xué)高三上期期中考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，R1和R2分別標(biāo)有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，則此電路中允許消耗的最大功率為（ ）

A．1.5 W B．3.0 W C．5.0 W D．6.0 W

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河北保定重點(diǎn)高中高三12月聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(6分)利用下圖裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)，

（1）以下說法正確的是__ ___。

A．用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，必須設(shè)法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響

B．用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．用此裝置還可以用來探究“恒力做功與動能改變量的關(guān)系”

D．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）本裝置中要用到打點(diǎn)計(jì)時器，如圖所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩種計(jì)時器，其中甲裝置用的電源要求是 。

A．交流220V B．直流220V

C．交流4 - 6V D．直流4 - 6V

（3）在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖。已知打點(diǎn)計(jì)時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時器打下A 點(diǎn)時小車的瞬時速度為 m/s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年甘肅武威第五中學(xué)高三11月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，斜面體置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是( )

A．物體的重力勢能減少，動能增加

B．斜面體的機(jī)械能不變

C．斜面對物體的彈力垂直于接觸面，不對物體做功

D．物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年甘肅武威第五中學(xué)高三11月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

2013年12月2日1時30分，嫦娥三號探測器由長征三號乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示。假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動時，只受到月球的萬有引力，則( )

A．若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動周期和引力常量，則可算出月球的密度

B．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時，應(yīng)讓發(fā)動機(jī)點(diǎn)火使其加速

C．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度

D．嫦娥三號在動力下降階段，其引力勢能減小

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江湖州中學(xué)高一上期期中考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

一物體懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動，運(yùn)動過程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系圖象如圖所示，其中0～s1過程的圖線為曲線，s1～s2過程的圖線為直線。根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是

A．0～s1過程中物體所受合力一定是變力，且不斷減小

B．s1～s2過程中物體可能在做勻速直線運(yùn)動

C．s1～s2過程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動

D．0～s2過程中物體的動能可能在不斷增大

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江湖州中學(xué)高一上期期中考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢能面。在上升至離地高為h處，小球的動能是勢能的兩倍，在下落至離地高為h處，小球的勢能是動能的兩倍，則h等于

A．H/9 B．2H/9 C．3H/9 D．4H/9

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江湖州中學(xué)高二上期期中考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，AB.CD為一圓的兩條直徑,且互相垂直，O點(diǎn)為圓心，空間存在一未知靜電場，場強(qiáng)方向與圓周所在平面平行�，F(xiàn)有一電子，在電場力作用下（重力不計(jì)），先從A點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)，動能減少了E，又從C點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)，動能增加了E，那么關(guān)于此空間存在的靜電場可能是（ ）

A.位于O點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場

B.方向垂直于AB并由C指向O的勻強(qiáng)電場

C.位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場

D.位于D點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年湖南瀏陽一中、攸縣一中高一期中聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

一物體做直線運(yùn)動，前一半位移的平均速度是v1，后一半位移的平均速度是v2，此物體在全程的平均速度為_______； 若前一半時間的平均速度是v1，后一半時間的平均速度是v2，此物體在全程的平均速度為 。

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