【題目】如圖所示,小球a、b用等長細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O,讓球a靜止下垂,將球b向右拉起,使細(xì)線水平,F(xiàn)從靜止釋放質(zhì)量為m的小球b,兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)。已知,忽略空氣阻力。求:

(1)小球b擺到最低點(diǎn)且未與球a發(fā)生碰撞時(shí)細(xì)線的拉力大。

(2)兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)的最大偏角。

【答案】(1)3mg;(2)60

【解析】

(1)設(shè)細(xì)線長為L,擺到最低點(diǎn)且未與球a發(fā)生碰撞時(shí)細(xì)線的拉力大小為T,速率為v,由機(jī)械能守恒定律得

在最低點(diǎn),拉力和重力的合力充當(dāng)向心力,由牛頓第二定律可得

聯(lián)立兩式得

(2)設(shè)兩球碰后粘在一起的共同速度為v,以向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得

設(shè)兩球共同向左運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,由機(jī)械能守恒定律得

聯(lián)立得

即一起向左擺動(dòng)的最大偏角為60度。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某大型超市安裝了一臺(tái)傾角30°的自動(dòng)扶梯。該扶梯在380V額定電壓的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以0.5m/s的恒定速率斜向上運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為6.4kW,不載人時(shí)測得電動(dòng)機(jī)中的電流為5A。若載人時(shí)扶梯速率和不載人時(shí)相同,設(shè)人的平均質(zhì)量為60kgg10m/s2)則該扶梯可同時(shí)乘載的人數(shù)最多為(  )

A.20B.25C.30D.35

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】萬有引力和庫侖力有類似的規(guī)律,有很多可以類比的地方。已知引力常量為G,靜電力常量為k。

1)用定義靜電場強(qiáng)度的方法來定義與質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)相距r處的引力場強(qiáng)度EG的表達(dá)式;

2)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子在庫侖力的作用下以速度v繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),該模型與太陽系內(nèi)行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)相似,被稱為“行星模型”,如圖(1)。已知在一段時(shí)間內(nèi),電子走過的弧長為s,其速度方向改變的角度為θ(弧度)。不考慮電子之間的相互作用,求出原子核的電荷量Q;

3)如圖(2),用一根長為L的絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的金屬小球,質(zhì)量為m,電荷量為-q。懸點(diǎn)下方固定一個(gè)足夠大的水平放置的均勻帶正電的介質(zhì)平板。小球在豎直平面內(nèi)做小角度振動(dòng)。已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。

a.已知忽略邊緣效應(yīng)的情況下,帶電平板所產(chǎn)生的靜電場的電場線都垂直于平板,靜電場的電場力做功與路徑無關(guān)。請證明:帶電平板所產(chǎn)生的靜電場是勻強(qiáng)電場;

b.在上述帶電平板附近所產(chǎn)生的靜電場場強(qiáng)大小為E,求:金屬小球的振動(dòng)周期。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng),忽略其他星體對它們的影響,存在著一種運(yùn)動(dòng)形式:三顆星體在相互之間的萬有引力作用下,分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做角速度相同的圓周運(yùn)動(dòng)(圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況)若A星體的質(zhì)量為2m,BC兩星體的質(zhì)量均為m,三角形的邊長為a,求:

(1)A星體所受合力的大小FA

(2)B星體所受合力的大小FB;

(3)C星體的軌道半徑RC;

(4)三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水上滑梯可簡化成如圖所示的模型,光滑斜槽AB和粗糙水平槽BC平滑連接,斜槽AB的豎直高度H=6.0m,傾角θ=37°。水平槽BCd=2.5m,BC面與水面的距離h=0.80m,人與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.40。一游戲者從滑梯頂端A點(diǎn)無初速地自由滑下,求:(取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6

(1)游戲者沿斜槽AB下滑時(shí)加速度的大小a;

(2)游戲者滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大小v;

(3)在從C點(diǎn)滑出至落到水面的過程中,游戲者在水平方向位移的大小x。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的vt圖像為正弦曲線。在0~t4一個(gè)周期內(nèi),從圖中可以判斷下列說法正確的是( 。

A.t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在的位置為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的對稱中心

B.0~t1時(shí)間內(nèi),外力逐漸減小,外力的功率逐漸增大

C.t4時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)

D.t2~t3時(shí)間內(nèi),外力做的總功為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)帶等量正電荷+Q的點(diǎn)電荷a、b,固定在相距為L的兩點(diǎn)上,在它們連線的中垂面上有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為﹣q的帶電粒子c以某一速度沿平分面某一方向射出,則帶電粒子c可能做的運(yùn)動(dòng)是(不計(jì)粒子的重力)(

A.勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)

D.O為平衡位置在一直線作往返運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸傳播的簡諧橫波,t=0時(shí)刻的波形如圖所示,此時(shí)波剛好傳播到x=8m處,已知波速為4m/s,介質(zhì)上有B、C、D、E、F五個(gè)質(zhì)點(diǎn),此時(shí)C質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向,則下列說法正確的是___________。

A.波源質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向

B.從圖示時(shí)刻開始再經(jīng)t=0.25s,質(zhì)點(diǎn)B沿x軸正向移動(dòng)1m

C.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)過平衡位置且速度方向沿y軸負(fù)方向時(shí),質(zhì)點(diǎn)E恰好運(yùn)動(dòng)到波谷

D.t=24s時(shí),坐標(biāo)x=98m處的質(zhì)點(diǎn)F第一次到波峰

E.從圖示時(shí)刻開始再經(jīng)t=2.5s,質(zhì)點(diǎn)D通過的路程為25cm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。

(i)求池內(nèi)的水深;

(ii)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案