【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為5m和m的P、Q兩球通過兩根長度均為l的不可伸長的細(xì)線懸掛．整個(gè)裝置處于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中，風(fēng)對(duì)兩個(gè)球產(chǎn)生大小相等、方向水平向右的恒定風(fēng)力．系統(tǒng)靜止時(shí)，兩根細(xì)線偏離豎直方向的角度分別為30°和60°，重力加速度為g，不計(jì)風(fēng)對(duì)細(xì)線的作用力．

(1) 求每個(gè)小球所受風(fēng)力的大�。�

(2) 用一外力將P球緩慢拉到最低點(diǎn)P′，求該力所做的功；

(3) 在(2)中，P球位于P′處時(shí)剪斷下方細(xì)線并同時(shí)撤去外力，求P球此時(shí)的加速度及此后的最大動(dòng)能．

【答案】(1) ;(2) (4－6)mgl; (3) (2－5)mgl

【解析】

(1) 解法①對(duì)Q分析，如圖1，有

；

解法②對(duì)整體分析，如圖2，有

，

解得

；

(2) 因緩慢移動(dòng)，故不影響兩球的相對(duì)位置，如圖3由能量關(guān)系得：

，

即

，

解得

；

(3) 解法①撤去F并剪斷細(xì)線，對(duì)P球：

解得

水平向右；

如圖，P球擺到細(xì)線偏離豎直方向角度為θ時(shí)的動(dòng)能為Ek

由動(dòng)能定理

，

可得

，

由數(shù)學(xué)知識(shí)可得最大動(dòng)能

；

解法②設(shè)P球擺到細(xì)線偏離豎直方向角度為α時(shí)的動(dòng)能最大，則有

，

解得

，

動(dòng)能

；

解法③在風(fēng)力場和重力場的等效場中，等效場力大小

，

方向與豎直方向成α角有

，

當(dāng)P球運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與F共線時(shí)動(dòng)能最大

；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傾角為θ的斜面體M靜止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的。已知質(zhì)量為m的物塊恰可沿其斜面勻速下滑。今對(duì)下滑的物塊m施加一個(gè)向右的水平拉力F，物塊仍沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面體M始終保持靜止，則此時(shí)（ ）

A.物塊m下滑的加速度等于

B.物塊m下滑的加速度大于

C.水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力方向水平向左

D.水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力大小為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的

A. 密度 B. 向心力的大小 C. 離地高度 D. 線速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m的汽車原來在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P。從某時(shí)刻開始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開始勻速行駛。若汽車行駛過程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（ ）

A. 汽車加速過程的最大加速度為

B. 汽車加速過程的平均速度為

C. 汽車速度從v增大到2v過程做勻加速運(yùn)動(dòng)

D. 汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB,從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中,由于摩擦力的存在,運(yùn)動(dòng)員的速率不變,則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中( )

A.所受合外力始終為零B.所受摩擦力大小不變

C.合外力做功一定為零D.機(jī)械能始終保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V﹣T圖象．已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa．

①說出A→B過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖甲中TA的溫度值．

②請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p﹣T圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C．如果需要計(jì)算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算過程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A.隨著分子間距離的增大，分子勢能一定先減小后增大

B.把細(xì)玻璃棒尖端放在火焰上燒熔，它的尖端就會(huì)變鈍，這跟表面張力有關(guān)

C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點(diǎn)

D.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸收熱量

E.熱力學(xué)第二定律使人們認(rèn)識(shí)到，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是有方向性的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的金屬導(dǎo)軌MNC和PQD平行且間距為L左右兩側(cè)導(dǎo)軌平面與水平面夾角分別為α=37°、β=53°，導(dǎo)軌左側(cè)空間磁場平行導(dǎo)軌向下，右側(cè)空間磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m，長度均為L，電阻均為R，運(yùn)動(dòng)過程中，兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸，始終垂直于導(dǎo)軌，金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，金屬棒ef光滑。同時(shí)由靜止釋放兩金屬棒，并對(duì)金屬棒ef施加外力F，使ef棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度的大小；

（2）金屬棒ab達(dá)到最大速度所用的時(shí)間；

（3）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)過程中，外力F對(duì)ef棒的沖量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根輕桿，在其B點(diǎn)系上一根細(xì)線,細(xì)線長為R,在細(xì)線下端連上一質(zhì)量為 m小球。以輕桿的A點(diǎn)為頂點(diǎn)，使輕桿旋轉(zhuǎn)起來,其B點(diǎn)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),輕桿的軌跡為一個(gè)母線長為L的圓錐，輕桿與中心軸AO間的夾角為α。同時(shí)小球在細(xì)線的約束下開始做圓周運(yùn)動(dòng),輕桿旋轉(zhuǎn)的角速度為ω,小球穩(wěn)定后，細(xì)線與輕桿間的夾角β = 2α。重力加速度用g表示,則（ ）

A. 細(xì)線對(duì)小球的拉カ為mg /sina

B. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為π/ω

C. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的乘積為gtan2a

D. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的比值為(L+R)sina

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