如圖所示,長度為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的體積可忽略的小重物B.桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的A點(diǎn).同時(shí),置于同一水平面上的立方體C恰與B接觸,立方體C的質(zhì)量為M.今做微小的擾動,使桿向右傾倒,設(shè)B與C、C與水平面間均無摩擦,而B與C剛脫離接觸的瞬間,桿與地面夾角恰好為π/6.求B與C的質(zhì)量之比m/M。

 

 

m/M=1/4

解析:解:根據(jù)題意,當(dāng)B與C剛脫離接觸的瞬間,C的水平速度達(dá)到最大,水平方向的加速度為零,即水平方向的合外力為零.由于小球此時(shí)僅受重力和桿子作用力,而重力是豎直向下的,所以桿子的作用力必為零.列以下方程:

mgsinθ=mv2/L,

vx=vsinθ,

vc=vx,

mgL(1—sinθ)=mv2/2+Mvc2/2

解以上各式得m/M=1/4

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長度為L的輕繩上端固定在O點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略). 由圖示位置無初速度釋放小球,求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對小球的拉力.(不計(jì)空氣阻力)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?韶關(guān)一模)如圖所示,長度為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的體積可忽略的小重物B.桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的A點(diǎn).同時(shí),置于同一水平面上的立方體C恰與B接觸,立方體C的質(zhì)量為M.今做微小的擾動,使桿向右傾倒,設(shè)B與C、C與水平面間均無摩擦,而B與C剛脫離接觸的瞬間,桿與地面夾角恰好為
π
6
.求B與C的質(zhì)量之比
m
M

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?北京)如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略).
(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球保持靜止.畫出此時(shí)小球的受力圖,并求力F的大。
(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對小球的拉力.不計(jì)空氣阻力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?西城區(qū)二模)如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球.整個(gè)裝置處于水平向右,場強(qiáng)大小為
3mg4q
的勻強(qiáng)電場中.
(1)求小球在電場中受到的電場力大小F;
(2)當(dāng)小球處于圖中A位置時(shí),保持靜止?fàn)顟B(tài).若剪斷細(xì)繩,求剪斷瞬間小球的加速度大小a;
(3)現(xiàn)把小球置于圖中位置B處,使OB沿著水平方向,輕繩處于拉直狀態(tài).小球從位置B無初速度釋放.不計(jì)小球受到的空氣阻力.求小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?虹口區(qū)二模)如圖所示,長度為l的絕緣輕桿一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度E=
mg
q
.現(xiàn)將小球從最低點(diǎn)A處由靜止釋放,則輕桿可以轉(zhuǎn)過的最大角度為
90°
90°
.若在輕桿的中點(diǎn)施加一個(gè)始終垂直于桿的作用力F,F(xiàn)的大小始終保持為2mg,將小球從圖中的B處由靜止釋放后,作用力F的最大功率Pm=
mg
gl(2+
π
2
-2
2
)
mg
gl(2+
π
2
-2
2
)

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