如圖所示，長為L的輕桿的下端用鉸鏈固接在水平地面上，上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，輕桿處于豎直位置，同時(shí)與一個(gè)質(zhì)量為M的長方體剛好接觸。由于微小擾動，桿向右側(cè)倒下，當(dāng)小球與長方體分離時(shí)，桿與水平面的夾角為30°，且桿對小球的作用力恰好為零，若不計(jì)一切摩擦。則

A．長方體與小球的質(zhì)量比是4 ：1
B．分離時(shí)小球的速率為
C．分離后長方體的速率為
D．長方體對小球做功－mgL／4

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解析試題分析：在桿從豎直位置開始倒下到小球與長方體恰好分離的過程中，小球和長方體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球和長方體的速度分別為v1和v2，則有：，分離時(shí)刻，小球只受重力，根據(jù)向心力公式有： ，此時(shí)小球與長方體的水平速度相同，即：，聯(lián)立解得：，故選項(xiàng)A正確；由解得：，，故選項(xiàng)BC錯誤；從小球傾倒到與長方體分離的過程中，對小球由動能定理可知：解得：故選項(xiàng)D正確．
考點(diǎn)：本題主要考查向心力公式和動能定理的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解“分離”和“桿對小球的作用力為零”的物理意義．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球，各球編號如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長度為6r�，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（  ）

A．球1的機(jī)械能守恒
B．球6在OA段機(jī)械能增大
C．球6的水平射程最小
D．六個(gè)球落地點(diǎn)各不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場中的4個(gè)等勢面，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計(jì)）同時(shí)在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)D面時(shí)， 電場力做功之比為        ，它們的速度之比為      。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運(yùn)動到達(dá)傳送帶頂端。下列說法中正確的是

A．第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功
B．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體重力勢能的變化
C．第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加
D．物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加等于全過程摩擦力對物體所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為、，且，置于光滑水平面上，相距較遠(yuǎn)。將兩個(gè)大小均為的力，同時(shí)分別作用在A、B上經(jīng)過相同距離后，撤去兩個(gè)力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將（  ）

A.停止運(yùn)動       B.向左運(yùn)動
C.向右運(yùn)動      D.運(yùn)動方向不能確定

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2分別與質(zhì)量均為m的小滑塊P和小球Q連接。已知光滑直桿兩端固定且與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，桿與水平面的夾角為θ，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度。設(shè)直桿足夠長，小球運(yùn)動過程中不會與其他物體相碰�，F(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，在其下滑過程中，下列說法正確的是  （   ）

A．小滑塊P的動能先增加后減小
B．小滑塊P的機(jī)械能先減小后增加
C．小球Q的動能先增加后減小
D．小球Q的機(jī)械能先增加后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

圖中虛線所示為某靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面2的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在僅受靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的動能分別為12eV和3eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)椋?eV時(shí)，它的動能應(yīng)為 （       ）

A．14eV B．15eV C．20eV D．24eV

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)上端位于A點(diǎn)。質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點(diǎn)由靜止下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上。下列說法正確的是

A．物體最終將停在A點(diǎn)
B．物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)
C．整個(gè)過程中重力勢能的減少量大于克服摩擦力做的功
D．整個(gè)過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在水平地面上放一個(gè)豎直輕彈簧，彈簧上端與一木塊相連.木塊處于平衡狀態(tài)，若再在木塊上作用一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢下移0.1m，這個(gè)過程中力F做功2.5J，此時(shí)木塊剛好再次處于平衡狀態(tài)，則在木塊下移0.1m的過程 中，彈簧彈性勢能的增加量

A．等于2.5J B．大于2.5J
C．小于2.5JD．無法確定

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同步練習(xí)冊答案