（09年普陀區(qū)期末）（12分）如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球由兩根細繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上的A、B兩處，AB間距為L，A處繩長為L，B處繩長為L，兩根繩能承受的最大拉力均為2mg，轉(zhuǎn)軸帶動小球轉(zhuǎn)動。則：

      （1）當(dāng)B處繩子剛好被拉直時，小球的線速度v多大？

      （2）為不拉斷細繩，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的最大角速度多大？

      （3）若先剪斷B處繩子，讓轉(zhuǎn)軸帶動小球轉(zhuǎn)動，使繩子與轉(zhuǎn)軸的夾角從45°開始，直至小球能在最高位置作勻速圓周運動，則在這一過程中，小球機械能的變化為多大？

   

      解析：（1）B處繩被拉直時，繩與桿夾角＝45°，

 

 ，，                             （2分）

 

∴                                                                           （2分）

 

   （2）此時，B繩拉力為TB＝2mg，A繩拉力不變，

 

，                               （2分）

 

∴                                                                           （2分）

 

   （3）小球在最高位置運動時，，，＝60°，

 

，得：                                   （1分）

 

                          （1分）

 

    ∴                                                        （2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（09年普陀區(qū)期末）（10分）如圖所示，勻強磁場的磁感強度B＝0.8T，豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ，MN＝PQ＝2m，MP＝NQ＝1m，ab是用與線框相同的導(dǎo)線制成，它們單位長度的電阻R0＝0.1/m，不計摩擦。ab桿從MP處開始以v＝5m/s 的速度向右勻速滑動。

   （1）關(guān)于ab桿兩端的電勢差的討論：

某同學(xué)認為：ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時，感應(yīng)電動勢大小恒定，且內(nèi)電阻ｒ大小不變。當(dāng)ab桿滑至線框正中間時，外電路電阻最大，此時，Uab有最大值，也即Uab的值是先變大后變小。你認為該同學(xué)的判斷是否正確？若他判斷錯誤，你重新分析，并確定Uab的大小：若他的判斷正確，請算出Uab的最大值。

   （2）關(guān)于線框MNPQ的電功率Ｐ的討論：

某同學(xué)認為：既然ab桿滑至線框正中間時，路端電壓最大，此時線框MNPQ的電功率P也最大，所以P的值是先變大后變小。

    你認為該同學(xué)的判斷是否正確？請作出評價，并說明理由。（不需要定量計算。）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年普陀區(qū)期末）（12分）如圖，粗細均勻、兩端開口的U形管豎直放置，兩管的豎直部分高度為20cm，內(nèi)徑很小，水平部分BC長14cm。一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段。大氣壓強P0＝76cmHg。當(dāng)空氣柱溫度為T0＝273K、長為L0＝8cm時，BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm，AB管內(nèi)水銀柱長也為2cm。求：

       （1）右邊水銀柱總長是多少？

（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進入豎直管AB內(nèi)？

       （3）為使左、右側(cè)豎直管內(nèi)的水銀柱上表面高度差最大，空氣柱溫度至少要升高到多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年普陀區(qū)期末）（12分）如圖所示，在光滑絕緣水平面兩端有兩塊平行帶電金屬板Ａ、Ｂ，其間存在著場強Ｅ＝200N/C的勻強電場，靠近正極板B處有一薄擋板S。一個帶電小球，質(zhì)量為m＝1×10－2kg、電量q＝－2×10－3Ｃ，開始時靜止在Ｐ點，它與擋板Ｓ的距離為ｈ＝5cm，與A板距離為H＝45cm。靜止釋放后小球在電場力的作用下向左運動，與擋板Ｓ相碰后電量減少到碰前的Ｋ倍，Ｋ＝5/6，碰后小球的速度大小不變。

 

   （1）設(shè)勻強電場中擋板S所在位置的電勢為零，則電場中P點的電勢Up為多少？小球在P點時的電勢能p為多少？

   （2）小球第一次與擋板S碰撞時的速度多大？第一次碰撞后小球能運動到離A板多遠的地方？

   （3）小球從P點出發(fā)第一次回到最右端的過程中電場力對小球做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年普陀區(qū)期末）（14分）如圖（a）所示，兩根足夠長的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L＝0.5m，其右端通過導(dǎo)線連接阻值R＝0.6Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計，一根質(zhì)量為m＝0.2kg、阻值r＝0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)m＝0.5。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，取g＝10m/s2。若所加磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B，通過小電動機對金屬棒施加水平向左的牽引力，使金屬棒沿導(dǎo)軌向左做勻加速直線運動，經(jīng)過0.5s電動機的輸出功率達到P＝10W，此后電動機功率保持不變。金屬棒運動的v～t圖像如圖（b）所示，試求：

     （1）磁感應(yīng)強度B的大��；

     （2）在0～0.5s時間內(nèi)金屬棒的加速度a的大��；

     （3）在0～0.5s時間內(nèi)電動機牽引力F與時間t的關(guān)系；

     （4）若在0～0.3s時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為0.15J，則在這段時間內(nèi)電動機做的功。

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