如圖所示,輕直桿長為2 m,兩端各連著一個質(zhì)量為1 kg的小球A、B,直桿繞著O點(diǎn)以ω=8 rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,直桿的轉(zhuǎn)動與直角斜面體在同一平面內(nèi)。OA=1.5 m,A軌跡的最低點(diǎn)恰好與一個直角斜面體的頂點(diǎn)重合,斜面的底角為37°和53°,取g=10 m/s2。求:
(1)當(dāng)A球通過最低點(diǎn)時,求B球?qū)χ睏U的作用力;
(2)若當(dāng)A球通過最低點(diǎn)時,兩球脫離直桿(不影響兩球瞬時速度,此后兩球不受桿影響),此后B球恰好擊中斜面底部,且兩球跟接觸面碰后小反彈,試求B球在空中飛行的時間;
(3)在(2)的情形下,求兩球落點(diǎn)間的距離。
解:(1)設(shè)桿對B球的作用力F向F,有mg+F=mω2·OB
解得F=22N,即桿對B的作用力為22 N,方向向下
由牛頓第三定律,B球?qū)U的作用力F'=22 N,方向向上
(2)脫離直桿時vA=ωOA=12 m/s,vB=ωOB=4 m/s
設(shè)在空中飛行時間為t,則有
解得t=1s
(3)B的水平位移xB=vBt=4 m
A的豎直位移
A的水平位移,A直接落在地面上
因此兩球落點(diǎn)間距為
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,虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,方向豎直向下,虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,大小為B,方向垂直紙面向外,ab是一根長為L的絕緣細(xì)桿,沿電場線放置在虛線上方的場中,b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的輕小球,帶電量為q,質(zhì)量為m,從a端由靜止釋放,小球到達(dá)b端前已做勻速運(yùn)動.已知小球與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)為μ,小球重力忽略不計(jì),當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方的磁場,求:
(1)小球到達(dá)b點(diǎn)的速度大。
(2)小球從b點(diǎn)進(jìn)入虛線下方,當(dāng)再一次回到虛線時離b點(diǎn)的距離是多少?
(3)若小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到第二次過虛線時所用時間為t,則小球在桿上運(yùn)動的時間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,輕質(zhì)細(xì)桿豎直位于相互垂直的光滑墻壁和光滑地板交界處,質(zhì)量均為m的兩個小球A與B固定在長度為L的輕質(zhì)細(xì)桿兩端,小球半徑遠(yuǎn)小于桿長,小球A位于墻角處.若突然發(fā)生微小的擾動使桿沿同一豎直面無初速倒下,不計(jì)空氣阻力,桿與豎直方向成α角(α<arccos 2/3)時,求:
(1)球B的速度大;
(2)球A對墻的彈力大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?黃埔區(qū)模擬)如圖所示,小球a的質(zhì)量為M,被一根長為L=0.5m的可繞O軸自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細(xì)桿固定在其端點(diǎn),同時又通過繩跨過光滑定滑輪與另一個小球b相連,整個裝置平衡時桿和繩與豎直方向的夾角均為30°.若將小球a拉水平位置(桿呈水平狀態(tài))開始釋放,不計(jì)摩擦,重力加速度g取10m/s2,豎直繩足夠長,求當(dāng)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時,小球b的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

長為2L的輕桿從中點(diǎn)處彎成互相垂直的兩部分,搭在光滑水平軸O上,如圖所示,A端固定質(zhì)量為M小球,B端固定質(zhì)量為m的小球,在OB中點(diǎn)也固定一質(zhì)量為m小球.現(xiàn)在將OA由水平靜止釋放,當(dāng)OA豎直時(OB水平)開始回轉(zhuǎn),不計(jì)一切阻力,則M、m關(guān)系是( 。

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