【題目】如圖所示，兩塊與水平方向成角的光滑斜面構(gòu)成輕架，架上有兩小球，架可沿水平面無摩擦地滑動。從靜止釋放質(zhì)量為的上面小球，問：在什么條件下，質(zhì)量為的下面小球?qū)⒀丶茏印皾L”向高處？

【答案】

【解析】

先設(shè)較大時，不會沿左側(cè)面上滾，因系統(tǒng)水平方向上動量守恒，下滾時，水平方向在向左做加速運動，則必須同時向右做加速運動，輕架的左側(cè)面須為提供支持力，如果輕架不隨水平向右做加速運動，左側(cè)面將與分離，便無法提供相應(yīng)的支持力，無法維持的水平向右的加速運動，從而破壞系統(tǒng)水平方向上的動量守恒性，這是不許可的. 所以較大時，輕架必定會隨其一起做水平向右的加速運動，即有，，但因輕架的質(zhì)量可略，仍要求，即.

當(dāng)稍小時，即使能沿左側(cè)面上滾，系統(tǒng)水平方向的動量守恒仍要求左側(cè)面與接觸，則必定有.

另需在輕架參考系討論兩球相對輕架側(cè)面的運動，則必須在動力學(xué)方程中增加平移性慣性力. 受力如圖乙所示.

設(shè)可沿左側(cè)面上滾，對，沿右側(cè)面法向無加速度，

即.

沿右側(cè)面法向（注意：是右側(cè)面）的加速度應(yīng)大于零，

即.

由上述兩式，并考慮到，得.

這就是球2能沿左側(cè)面上滾的條件.

本題模型的構(gòu)造非常巧妙，初次接觸此題的人，大多不太在意，或不大理解輕架（質(zhì)量視為零）的特性，以為它僅僅是一個可以移動的支架，以它為參照系時，得到的是一個慣性系，并由此可以得到“正確”的結(jié)果. 即便是意識到是一非慣性系，卻在它的加速度大小與方向上舉棋不定，無法確定，從而對兩球的慣性力的引入不到位，事實上，作為“輕”物體，其運動的變化（不論是平動還是轉(zhuǎn)動）是不需要力的作用的，是可以任意改變的，所以，輕架總是與兩球相接觸的.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】 為減輕能源壓力，我國目前正在積極發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。下圖是我國風(fēng)電基地分布示意圖。

讀圖回答下面小題。

【1】我國內(nèi)蒙古自治區(qū)建設(shè)風(fēng)電基地的有利條件是（ ）

A. 地勢起伏大，發(fā)電穩(wěn)定B. 城市密集，市場需求量大

C. 距離冬季風(fēng)源地近，風(fēng)力強(qiáng)勁D. 廉價勞動力資源豐富，生產(chǎn)成本低

【2】發(fā)展風(fēng)電的生態(tài)意義在于（ ）

A. 減輕當(dāng)?shù)厮嵊陣?yán)重問題B. 有利于緩解溫室效應(yīng)

C. 有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整D. 減少對煤炭資源的依賴

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【題目】閱讀材料，完成下列問題。

材料一：下圖為某季節(jié)局部地區(qū)簡圖。

（1）洋流①的流向是_______，其性質(zhì)為_______流。

（2）甲群島位于太平洋板塊與_______板塊的_______邊界附近。

（3）此季節(jié)_______（填氣壓帶或風(fēng)帶名稱）被亞歐大陸上形成的_______（填具體大氣活動中心名稱）切斷，受該大氣活動中心影響，我國華北地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向為_______風(fēng)。

（4）從地形角度說明乙海灣沿岸“城市群”形成的原因。

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】結(jié)合圖文資料，回答問題。

資料一：下圖為云南旅游景觀圖分別為少數(shù)民族、大理三塔、 路南石林、雨林野象。

資料二：云南大部分地區(qū)年降水量在1100mm，南部部分地區(qū)可達(dá)1600mm以上。但由于冬夏兩季受不同大氣環(huán)流的控制和影響，降水量在季節(jié)上和地域上的分配是極不均勻的。偏南的個舊等地?zé)o霜期為300～330天；中部昆明等地約250天；較寒冷的昭通和香格里拉為210～220天。

資料三：三江并流區(qū)域是一部地球演化的歷史教科書，在150公里內(nèi)排列的山脈和大江中有豐富的動植物資源。2002年云南省的“三江并流”自然景觀列入聯(lián)合國教科文組織的《世界遺產(chǎn)名錄》。

資料四：云南干旱地區(qū)和三江流域圖位置圖。

（1）讀云南地區(qū)的景觀圖。四幅圖中屬于自然景觀的是____、___，從旅游資源多樣性方面簡述云南為何被稱為“七彩云南”。

（2）云南冬季位于“昆明準(zhǔn)靜止鋒”的西側(cè)，受單一暖氣團(tuán)控制，降水______。云南南部邊境地區(qū)景洪的無霜期為____（330天以上或者300天以下）。三條河流的流向受_______的影響。

（3）三江并流區(qū)域是世界生物多樣性最豐富的地區(qū)，試分析構(gòu)成這一地區(qū)突出的生物多樣性的原因?

（4）描述云南干旱災(zāi)害的分布特點，從地貌、水文和氣候角度簡述其干旱頻發(fā)的原因。

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【題目】中國傳統(tǒng)文化中很多內(nèi)容體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的對稱美，如圖所示的太極圖是由黑白兩個魚形紋組成的圓形圖案，充分展現(xiàn)了相互轉(zhuǎn)化、對稱統(tǒng)一的形式美、和諧美，給出定義：能夠?qū)A的周長和面積同時平分的函數(shù)稱為這個圓的“優(yōu)美函數(shù)”，給出下列命題：

①對于任意一個圓，其“優(yōu)美函數(shù)“有無數(shù)個”；

②函數(shù)可以是某個圓的“優(yōu)美函數(shù)”；

③正弦函數(shù)可以同時是無數(shù)個圓的“優(yōu)美函數(shù)”；

④函數(shù)是“優(yōu)美函數(shù)”的充要條件為函數(shù)的圖象是中心對稱圖形．

其中正確的命題是：（ ）

A. ①③ B. ①③④ C. ②③ D. ①④

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【題目】半徑為R的輪子以恒定的速度v在水平面上沿直線做無滑動滾動，將一質(zhì)量為m的小石子輕輕地放到輪子的頂端，放上時石子與輪子間保持相對靜止。試問：經(jīng)過多少時間小石子與輪子間發(fā)生相對滑動？（已知小石子與輪子間的摩擦因數(shù)為）

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】下表為“1990～2010年四國洪澇災(zāi)害狀況”。讀下表，回答下列各題。

【1】表中

A. 四國季風(fēng)氣候區(qū)廣布B. 四國人口都超過一億

C. 中國每年發(fā)生143次洪澇災(zāi)害D. 澳大利亞受洪澇影響最小

【2】印度洪澇災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失小于中國的主要原因是

A. 減災(zāi)防災(zāi)能力較高B. 人口密度較小

C. 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低D. 植被覆蓋率低

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】在跳臺邊緣固定一個半徑為R的半圓形光滑柱面，一根不可伸長的細(xì)繩兩端分別系物體A和B，且，如圖甲所示，現(xiàn)從圖示位置開始，由靜止釋放B物體。

（1）試證明A物體在到達(dá)圓柱面的最高點前，就離開圓柱面。

（2）A物體離開圓柱面時，求轉(zhuǎn)過的角度變量與其他已知量之間的關(guān)系。

（3）若A物體剛好能達(dá)到最高點，求和的比值應(yīng)滿足的關(guān)系。

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同步練習(xí)冊答案