7．如圖所示，在光滑的水平地面上有一個表面光滑的立方體Q．一長為L=0.5m的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O點，0點固定于地面上，輕桿的上端連接著一個可視為質點的小球P，小球靠在立方體左側的豎直面上，小球P的質量m為3.2kg，立方體Q的質量M為5．Okg．起初整個裝置處于靜止狀態(tài)，受到輕微擾動后P倒向右側并推動Q．求在P和Q分離之前，輕桿轉過0=37°角時轉動的角速度是多少？（重力加速度g取10m/s2）

分析 在PQ分離之前，P和Q的水平方向速度相同，小球P在沿立方體Q的側面下滑過程中，系統(tǒng)的機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律列式，聯(lián)立方程即可求解．

解答 解：小球P在沿立方體Q的側面下滑過程中，系統(tǒng)的機械能守恒，有：
mgL（1-cosθ）=$\frac{1}{2}m{{v}_{P}}^{2}+\frac{1}{2}M{{v}_{Q}}^{2}$
根據(jù)運動的分解有：vQ=vpcosθ
又有vp=ωR
帶入數(shù)據(jù)可解得：ω=2.0 rad/s
答：在P和Q分離之前，輕桿轉過θ=37°角時轉動的角速度是2.0 rad/s．

點評 本題關鍵是找到小球的分運動和合運動，知道在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，難度適中．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖，與水平面成θ=25°角的傾斜的繃緊傳送帶，AB長為S=6m，在電動機帶動下，始終以v0=$\sqrt{3}$m/s順時針勻速轉動；臺面BC與傳送帶平滑連接于B點，BC長L=2.2m；半圓形光滑軌道半徑R=1.0m，與水平臺面相切于C點．一個質量為m=0.1kg的待加工小工件（可以視為質點），從A點無初速釋放，小工件與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，小工件與臺面的動摩擦因數(shù)μ2=0.01．（注意：小工件能夠以相同速率在臺面與傳送帶間的B點相互平穩(wěn)滑動；已知sin25°=0.4；cos25°=0.9；重力加速度取g=10m/s2）．求：
（1）小工件從A點第一次運動到B點所用的時間；
（2）小工件最后停留在何處；
（3）若小工件從A點無初速釋放，三次經過B點，因傳送工件電動機要多消耗多少的電能．（本小題計算中，取$\sqrt{53}$=7.3，$\sqrt{3}$=1.7）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，一與水平面成θ=37°角的傾斜導軌下半部分有足夠長的一部分（cd、ef虛線之間）處在垂直軌道平面的勻強磁場中，軌道下邊緣與一高為h=0.2m光滑平臺平滑連接，平臺處在磁場外．軌道寬度L=1m，軌道頂部連接一阻值為R=1Ω的電阻，現(xiàn)使一質量m=0.3kg、電阻為r=0.2Ω的導體棒PQ從距磁場上邊界l=3m處自由下滑，導體棒始終與導軌接觸良好，導軌電阻不計，導體棒離開磁場前恰好達到勻速運動．導體棒離開平臺后做平拋運動，落至水平面時的速度方向與水平方向成α=53°角．不計一切摩擦，g取10m/s2．
（1）求磁場的磁感應強度的大��；
（2）PQ從距磁場上邊界l=3m處自由下滑，請分析進入磁場后的運動情況，并求剛進入磁場時通過電阻R的電流．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下面說法正確的是（　�。�
A．電場強度越大的地方，電場線一定越密，電勢也一定越高
B．電荷置于電勢越高的點，所具有的電勢能也越大
C．元電荷是表示跟一個電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量
D．電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．下列四個單位中能表示能量的單位有哪些（　�。�
A．電子伏特（ev）B．焦耳（J）C．千瓦時（kW•h）D．瓦特（W）

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科目：高中物理 來源：2016-2017學年湖北省沙市高二上學期期中考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

小明同學設計了如圖甲所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值．實驗器材有：待測電源E（不計內阻），待測電阻R1，待測電阻R2，電流表A（量程為0．6A，內阻較�。�，電阻箱R（0-99．99Ω），單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干．

（1）先測電阻R1的阻值．閉合S1，將S2切換到a，調節(jié)電阻箱R，讀出其示數(shù)r1和對應的電流表示數(shù)I，將S2切換到b，調節(jié)電阻箱R，使電流表示數(shù)仍為I，讀出此時電阻箱的示數(shù)r2．則電阻R1的表達式為R1=______．

（2）小明同學已經測得電阻R1=2．0Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值．他的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電流表示數(shù)I，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的1/I-R圖線，則電源電動勢E=______V，電阻R2=______Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

（3）用此方法測得的電動勢的測量值______真實值；R2的測量值____真實值（填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．天文學研究表明，地球的自轉在3億年間大約慢了2小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（　�。ㄖ挥幸粋�選項正確）
A．線速度變大B．向心加速度變大
C．距地面的高度變大D．角速度變大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．有一個200匝的線圈，總電阻為10Ω，在0.5s內垂直穿過線圈平面的磁通量從0.05Wb均勻增加到0.15Wb．請問：
（1）這段時間內線圈中磁通量的變化量為多少？
（2）線圈中產生的感應電動勢為多少？
（3）通過線圈的感應電流為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．新規(guī)對駕駛證考試要求越來越嚴，最后的路考在即將結束時要進行目標停車，考官會在離停車點不遠的地方發(fā)出指令，要求將車停在指定的標志桿附近．終點附近的道路是平直的，依次有編號為A、B、C、D、E的五根標志桿，相鄰桿之間的距離均為△L=12.0m．一次路考時，學員甲駕駛汽車，學員乙坐在后排觀察并記錄時間，學員乙與車的前端面的距離△s=2.0m．假設在考官發(fā)出目標停車的指令前，汽車是勻速運動的，當學員乙經過O點考官發(fā)出指令：“在D標志桿目標停車”．發(fā)出指令后，學員乙立即開始計時，學員甲需要經歷△t=0.5s的反應時間才剎車，剎車后汽車做勻減速直線運動，直到停止．學員乙記錄下自己經過B、C桿時的時刻分別為tB=4.50s，tC=6.50s，已知LOA=44m．求：
（1）剎車前汽車做勻速運動的速度大小v0及汽車剎車后做勻減速直線運動的加速度大小a．
（2）汽車停止運動時車頭前端面與D標志桿的距離．

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