(19分)如圖所示,半徑為R的四分之一圓弧形支架豎直放置,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,繩子不可伸長(zhǎng),不計(jì)一切摩擦,開(kāi)始時(shí),m1、m2兩球靜止,且m1>m2,試求:

(1)m1釋放后沿圓弧滑至最低點(diǎn)A時(shí)的速度.
(2)若A點(diǎn)離地高度為2R,m1滑到A點(diǎn)時(shí)繩子突然斷開(kāi),則m1落地點(diǎn)離A點(diǎn)的水平距離是多少?
(3)為使m1能到達(dá)A點(diǎn),m1與m2之間必須滿(mǎn)足什么關(guān)系.
(1)(2)(3)

試題分析:(1)兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,有:
兩小球在沿繩方向的速度相等,有:
聯(lián)立解得:
(2)繩斷后m1做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向有:
水平方向有:
聯(lián)立解得;
(3) 為使m1能到達(dá)A點(diǎn),應(yīng)滿(mǎn)足
又有
解得:
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平輕質(zhì)彈簧與平板車(chē)A和物體B相連,將這三者視為一個(gè)系統(tǒng)放在光滑水平面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),平板車(chē)A的質(zhì)量為M,物體B的質(zhì)量為m,且M>m.現(xiàn)用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B,從它們開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到彈簧第一次達(dá)到最長(zhǎng)的過(guò)程中,(彈簧一直在彈性限度內(nèi),物體B不會(huì)離開(kāi)平板車(chē)) (  )
A.若物體與平板車(chē)之間也光滑,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.若物體與平板車(chē)之間也光滑,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.無(wú)論物體與平板車(chē)有無(wú)摩擦,物體的最大動(dòng)能大于平板車(chē)的最大動(dòng)能
D.彈簧第一次達(dá)到最長(zhǎng)時(shí)A和B總動(dòng)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(6分)如圖所示裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒,直徑為d的擺球A拴在長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端(L>>d),繩的另一端固定在O點(diǎn),O點(diǎn)正下方擺球重心經(jīng)過(guò)的位置固定光電門(mén)B,F(xiàn)將擺球拉起,使繩偏離豎直方向成θ角時(shí)由靜止開(kāi)始釋放擺球,當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí),光電門(mén)B記錄的遮光時(shí)間為t。

⑴如圖為50分度游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球A的直徑d=             mm。
⑵擺球到達(dá)最低點(diǎn)的速度V=           (用題中字母表示)。
⑶寫(xiě)出滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的表達(dá)式               (用題中字母表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

物體做下列幾種運(yùn)動(dòng),其中物體的機(jī)械能守恒的是
A.平拋運(yùn)動(dòng)
B.豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.水平方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
D.豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾角300、高為L(zhǎng)的固定斜面底端與水平面平滑相連,質(zhì)量分別為3m、m的兩個(gè)小球A、B用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩連接,A球置于斜面頂端,F(xiàn)由靜止釋放A、B兩球,B球與弧形擋板碰撞過(guò)程時(shí)間極短無(wú)機(jī)械能損失,且碰后只能沿斜面下滑,兩球最終均滑到水平面上。已知重力加速度為g,不計(jì)一切摩擦,則(     )

A.A球剛滑至水平面時(shí)的速度大小為 
B.B球剛滑至水平面時(shí)的速度大小為
C.兩小球在水平面上不可能相撞
D.在A球沿斜面下滑的過(guò)程中,輕繩對(duì)B球先做正功、后不做功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定于O點(diǎn),將小球拉至A處,彈簧恰好無(wú)形變。由靜止釋放小球,它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)間的豎直高度差為h,速度為v。下列說(shuō)法正確的是(   )
A.由A到B小球的機(jī)械能減少
B.由A到B重力勢(shì)能減少mv2/2
C.由A到B小球克服彈力做功為mgh
D.小球到達(dá)B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh-mv2/2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在如圖所示的裝置中,木塊 B 與水平面間的接觸面是光滑的,子彈 A 沿水平方向射入木塊后并留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短。現(xiàn)將木塊、彈簧、子彈合在一起作為研究對(duì)象,則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入到彈簧壓縮到最短的過(guò)程 中
A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒
C.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒
D.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕繩的一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。當(dāng)小球在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)傳感器測(cè)得輕繩拉力T、輕繩與豎直線OP的夾角θ滿(mǎn)足關(guān)系式T=a+bcosθ,式中a、b為常數(shù)。若不計(jì)空氣阻力,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋?nbsp;  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個(gè)小球,在同一水平面上,A球豎直上拋,B球以?xún)A斜角θ斜向上拋,空氣阻力不計(jì),C球沿傾角為θ的光滑斜面上滑,它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC,則(    )

A.hA=hB=hC      B.hA=hB<hC    C.hA=hB>hC      D.hA=hC>hB

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