【題目】如圖甲所示，半徑為R的半圓形光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，它的兩個端點(diǎn)P、Q均與圓心O等高，小球A、B之間用長為R的輕桿連接，置于軌道上．已知小球A、B質(zhì)量均為m，大小不計(jì)．

(1) 求當(dāng)兩小球靜止在軌道上時，輕桿對小球A的作用力大小F1；

(2) 將兩小球從圖乙所示位置(此時小球A位于軌道端點(diǎn)P處)無初速釋放．求：

① 從開始至小球B達(dá)到最大速度的過程中，輕桿對小球B所做的功W；

② 小球A返回至軌道端點(diǎn)P處時，輕桿對它的作用力大小F2.

【答案】（1）mg（2）①mgR②mgR

【解析】

(1) 選擇為研究對象，的受力如圖所示

由共點(diǎn)力的平衡條件：

(2)以兩球和桿為研究對象，當(dāng)桿下降至水平時，兩球的速度最大且相等，在這個過程，由動能定理可得：

對球有動能定理可得：

聯(lián)立以上方程解得：

輕桿對小球B所做的功

② 小球再次回到點(diǎn)時，兩球的受力如圖所示：

設(shè)小球切向的加速度為，由牛頓第二定律有：

設(shè)小球切向的加速度為，由牛頓第二定律有：

兩球的加速度相等，即

聯(lián)立以上方程解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0，L)．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場．此時速度方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說法中正確的是(　　)

A. 電子在磁場中運(yùn)動的時間為

B. 電子在磁場中運(yùn)動的時間為

C. 磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為

D. 電子在磁場中做圓周運(yùn)動的圓心坐標(biāo)為(0，－L)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】飛機(jī)在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行，每隔相等時間投放一個物體．以第一個物體a的落地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，飛機(jī)飛行方向?yàn)闄M坐標(biāo)正方向，豎直向上為縱坐標(biāo)正方向，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，下列選項(xiàng)給出了當(dāng)?shù)?/span>5個物體剛要離開飛機(jī)時，已經(jīng)拋出的4個物體(a、b、c、d)在坐標(biāo)系中的可能分布情況，正確的是(　　)

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“風(fēng)云四號”是一顆地球同步軌道衛(wèi)星，關(guān)于“風(fēng)云四號”，下列說法正確的是:

A. 如果需要，有可能將“風(fēng)云四號”定位在柳州市上空

B. 運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

C. 在相同時間內(nèi)該衛(wèi)星與地心連線掃過的面積相等

D. “風(fēng)云四號”的運(yùn)行周期不一定等于地球的自轉(zhuǎn)周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示實(shí)線是簡諧橫波在t1＝0時刻的波形圖象，虛線是t2＝0.2 s時刻的波形圖象，若波沿x軸正方向傳播，則它的最大周期為________s；若波的傳播速度為55 m/s，則波的傳播方向是沿x軸________(選填“正”或“負(fù)”)方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平面上，三條細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn)，一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F作用下使夾角，現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至，且保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，整個裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（ ）

A. 繩OA的拉力先增大后減小

B. 斜面對物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大

C. 地面對斜面體有向右的摩擦力

D. 地面對斜面體的支持力等于物塊P和斜面體的重力之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊，并留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖所示，則在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)（ ）

A．動量守恒、機(jī)械能守恒

B．動量不守恒、機(jī)械能守恒

C．動量守恒、機(jī)械能不守恒

D．無法判斷動量、機(jī)械能是否守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】連續(xù)兩年春節(jié)，太原市用112.6萬件LED點(diǎn)亮了龍城.拆下一組LED，發(fā)現(xiàn)它由三個相同的LED燈珠和一個定值電阻R0串聯(lián)而成（圖甲中虛線框內(nèi)部分），供電電壓為12V，由理論分析可知，每個小燈珠的工作電壓應(yīng)在3V~4V之間。為研究LED燈珠的伏安特性并測量R0的值，小亮同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖中電源電壓恒為12V，電壓表的量程為2V、內(nèi)阻為4.0kΩ；電流表量程為30mA、內(nèi)阻很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空：

(1)為使電路能正常工作，a端應(yīng)接電源的__________（選填“正極”或“負(fù)極”）；

(2)為完成實(shí)驗(yàn)并準(zhǔn)確測量，定值電阻Rx應(yīng)該選擇的是__________；

A.l.0kΩ B.4.0kΩ C. 8.0kΩ D.20.0kΩ

(3)正確選擇Rx后接通電源，將R的滑動觸頭從M端向N端滑動，記錄多組電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，并在圖乙中繪出了燈珠D的圖線.其中，當(dāng)R的滑動觸頭移動到N端時，電壓表的示數(shù)為1.80V、電流表的示數(shù)為25.0mA.不考慮電壓表和電流表對電路的影響，則R0的值為__________Ω；

(4)燈珠D在通過某一電流時的實(shí)際功率__________（選填“大于”、“小于”或“等于”）由圖乙得到的測量值；

(5)若將這一組LED燈珠直接接到電動勢為12V、內(nèi)電阻為152.0Ω的疊層電池兩端，一組LED中三個燈珠的總功率為__________mW.（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑管狀軌道ABC由直軌道AB和圓弧軌道BC組成，二者在B處相切并平滑連接，O為圓心，O、A在同一條水平線上，OC豎直，一直徑略小于圓管直徑的質(zhì)量為m的小球，用細(xì)線穿過管道與質(zhì)量為M的物塊連接，將小球由A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動到B處時細(xì)線斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動。已知弧形軌道的半徑為R＝m，所對應(yīng)的圓心角為53°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10 m/s2.

(1)若M＝5m，求小球在直軌道部分運(yùn)動時的加速度大小。

(2)若M＝5m，求小球從C點(diǎn)拋出后下落高度h＝m時到C點(diǎn)的水平位移。

(3)M、m滿足什么關(guān)系時，小球能夠運(yùn)動到C點(diǎn)？

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