【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑的直角細桿MON，其中ON水平，OM豎直，兩個小物塊A和B分別套在OM和ON桿上，連接AB的輕繩長為L=0.5m，．現(xiàn)將直角桿MON繞過OM的軸O1O2緩慢地轉(zhuǎn)動起來．已知A的質(zhì)量為m1=2kg，重力加速度g取10m/s2。

（1）當輕繩與OM的夾角θ=37°時，求輕繩上張力F。

（2）當輕繩與OM的夾角θ=37°時，求物塊B的動能EkB。

（3）若緩慢增大直角桿轉(zhuǎn)速，使輕繩與OM的夾角θ由37°緩慢增加到53°，求這個過程中直角桿對A和B做的功WA、WB。

【答案】（1）（2） （3） ，

【解析】

（1）因始終處于平衡狀態(tài)，所以對有

得

（2）設(shè)質(zhì)量為、速度為、做圓周運動的半徑為，對有

得

（3）因桿對的作用力垂直于的位移，所以

由（2）中的知，當時，的動能為

桿對做的功等于、組成的系統(tǒng)機械能的增量，故 ①

其中 ②

得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用實驗室提供的器材設(shè)計一個測量電流表內(nèi)阻的電路。實驗室提供的器材為：待測電流表A（量程10mA，內(nèi)阻約為），滑動變阻器，電阻箱R，電源E（電動勢約為6V，內(nèi)阻可忽略），開關(guān)和，導(dǎo)線若干。

（1）根據(jù)實驗室提供的器材，在圖（a）所示虛線框內(nèi)將電路原理圖補充完整，要求滑動變阻器起限流作用_____________；

（2）將圖（b）中的實物按設(shè)計的原理圖連線__________；

（3）若實驗提供的滑動變阻器有兩種規(guī)格

①，額定電流2A ②，額定電流0.5A

實驗中應(yīng)該取________。（填“①”或“②”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長木板C質(zhì)量為mc＝0.5kg，長度為l＝2m，靜止在光滑的水平地面上，木板兩端分別固定有豎直彈性擋板D、E（厚度不計），P為木板C的中點，一個質(zhì)量為mB＝480g的小物塊B靜止在P點。現(xiàn)有一質(zhì)量為mA＝20g的子彈A，以v0＝100m/s的水平速度射入物塊B并留在其中（射入時間極短），已知重力加速度g取10m/s2

（1）求子彈A射入物塊B后的瞬間，二者的共同速度；

（2）A射入B之后，若與擋板D恰好未發(fā)生碰撞，求B與C間的動摩擦因數(shù)μ1；

（3）若B與C間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.05，B能與擋板碰撞幾次？最終停在何處？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，與水平面成θ角的傳送帶，在電動機的帶動下以恒定的速率順時針運行．現(xiàn)將質(zhì)量為m的小物塊從傳送帶下端A點無初速地放到傳送帶上，經(jīng)時間t1物塊與傳送帶達到共同速度，再經(jīng)時間t2物塊到達傳送帶的上端B點，已知A、B間的距離為L，重力加速度為g，則在物塊從A運動到B的過程中，以下說法正確的是

A. 在t1時間內(nèi)摩擦力對物塊做的功等于mv2

B. 在t1時間內(nèi)物塊和傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能等于物塊機械能的增加量

C. 在t1+ t2時間內(nèi)傳送帶對物塊做的功等于mgL sinθ+mv2

D. 在t1+t2時間內(nèi)因運送物塊，電動機至少多消耗 mgLsinθ+mv2的電能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】沖擊擺是測量子彈速度的擺，如圖所示，擺錘的質(zhì)量很大，子彈從水平方向射入擺錘中，隨擺錘一起擺動．已知沖擊擺的擺長為l，擺錘的質(zhì)量為M，實驗中測量得擺錘擺動時擺線的最大擺角是θ，重力加速度為g.

(1)欲測得子彈的速度還需要測量的物理量是________．

(2)計算子彈和擺錘的共同初速度v0＝_____________(用已知量的符號表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A為有光滑曲面的固定軌道，軌道底端的切線方向是水平的，質(zhì)量的小車B靜止于軌道右側(cè)，其上表面與軌道底端在同一水平面上，一個質(zhì)量的物體C以的初速度從軌道頂端滑下，沖上小車B后經(jīng)過一段時間與小車相對靜止并一起運動。若軌道頂端與底端的高度差，物體與小車板面間的動摩擦因數(shù)，小車與水平面間的摩擦忽略不計，取，求：

（1）物體與小車保持相對靜止時的速度v；

（2）物體沖上小車后，與小車發(fā)生相對滑動經(jīng)歷的時間t；

（3）物體在小車上相對滑動的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組用圖所示的實驗裝置和器材做“探究動能定理”實驗，在實驗中，該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當作小車受到的合外力，為探究小車的動能變化規(guī)律：

（1）為了保證實驗結(jié)果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是____。

A．實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作

B．實驗操作時要先釋放小車，后接通電源

C．在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近越好

D．在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

（2）除實驗裝置圖中的儀器外，還需要的測量儀器有__________________________，

（3）如圖為實驗中打出昀一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點來探究“動能定理”。已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g，圖中已經(jīng)標明了要測量的物理量。另外，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m。請你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達出_____________________________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國發(fā)射的“嫦娥三號”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時間為t，如圖所示．已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為，引力常量為G.求：

(1) 月球的質(zhì)量M.

(2) 月球的第一宇宙速度.

(3) “嫦娥三號”衛(wèi)星離月球表面高度h.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖甲是證實玻爾關(guān)于原子內(nèi)部能量量子化的一種實驗裝置示意圖. 從電子槍射出的電子進入充有氦氣的容器中，在點與氦原子發(fā)生碰撞后進入速度選擇器，而氦原子則由低能級被激發(fā)到高能級. 速度選擇器由兩個同心圓弧電極和組成，電極間場強方向指向同心圓的圓心. 當兩極間加電壓時只允許具有確定能量的電子通過，并進入檢測裝置，由檢測裝置測出電子產(chǎn)生的電流，改變電壓同時測出的數(shù)值，就可以確定碰撞后進人速度選擇器的電子能量分布，為研究方便，我們：①忽略電子重力；②設(shè)電子和原子碰撞前原子靜止，原子質(zhì)量比電子大得多，碰撞后原子雖被稍微移動但仍可忽略電子的這一能量損失，即假定原子碰撞后也不動；③當電子和原子做彈性碰撞時，電子改變運動方向但不損失動能，發(fā)生非彈性碰撞時電子損失動能傳給原子，使原子內(nèi)部能量增大.

（1）設(shè)速度選擇器兩極間電壓為時，允許通過的電子的動能為，試寫出和的關(guān)系式. 設(shè)通過速度選擇器的電子軌跡的半徑，電極和的間隔，兩極間場強大小處處相同.

（2）如果電子槍射出電子的動能，改變與間的電壓，測得電流，得到U-I圖線如圖乙所示. 圖線表明，當電壓分別為5.00V，2.88V，2.72V，2.64V時，電流出現(xiàn)峰值. 試說明和時，電子跟氦原子碰撞時電子能量的變化情況，求出氦原子三個激發(fā)態(tài)的能級，設(shè)基態(tài)能級.

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