【題目】如圖所示，B是質量為2m、半徑為R的光滑半圓弧槽，放在光滑的水平桌面上．A是質量為3m的細長直桿，在光滑導孔的限制下，A只能上下運動．物塊C的質量為m，緊靠B放置．初始時，A桿被夾住，使其下端正好與半圓弧槽內側的上邊緣接觸，然后從靜止釋放A．求：

（1）桿A的下端運動到槽B的最低點時B、C的速度；
（2）桿A的下端經(jīng)過槽B的最低點后，A能上升的最大高度．

【答案】
（1）

解：最低點時，長直桿在豎直方向的速度為0，BC具有共同速度v，由（整個系統(tǒng)ABC）機械能守恒定律有：

3mgR= ×3mv2，

所以有：v=vB=vC=


（2）

解：B、C分離后，桿上升到所能達到的最高點時，AB的速度均為0，AB系統(tǒng)機械能守恒，有：

×2mv2=3mgR

解得：h= R


【解析】（1）長直桿的下端第一次運動到碗內的最低點時vB=vC ， 由機械能守恒即可求解；（2）長直桿的下端上升到的最高點時豎直方向速度為零，根據(jù)機械能守恒定律即可求解；
【考點精析】掌握機械能守恒及其條件是解答本題的根本，需要知道在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某質點做直線運動的x﹣t圖象，由圖象可知（ ）

A.質點一直處于運動狀態(tài)
B.圖象表示了質點運動軌跡
C.質點第5s內速度是2m/s
D.質點前8s內位移是25m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體沿斜面向上運動，經(jīng)過A點時具有動能100J，當它向上滑行到B點時，動能減少了80J，機械能損失了20J，則物體回到A點時的動能為（ ）

A.100J
B.50J
C.20J
D.60J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點，如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2 ． 那么：

（1）紙帶的端（選填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點和點來驗證機械能守恒定律；
（3）從O點到所取點，重物重力勢能減少量△Ep= J，該所取點的速度大小為 m/s；（結果取3位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）
A.玻爾大膽提出假設，認為實物粒子也具有波動性
B.軸核裂變的核反應是 U→ Ba+ Kr+ n
C.原子從低能級向高能級躍遷，不一定通過吸收光子來實現(xiàn)
D.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知光的波長越大，光子的能量越小
E.氕和氚結合成氦原子核時，其質量虧損所對應的能量等于該氦原子核的結合能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2015年12月29日，我國成功將“高分四號”衛(wèi)星發(fā)射升空，它是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的遙感衛(wèi)星．若某階段該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運動，示意圖如圖所示，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星在遠地點P距地心O的距離為3R．則（ ）

A.衛(wèi)星在遠地點P時的加速度大小為
B.衛(wèi)星在遠地點P時的速度大于
C.衛(wèi)星在P點加速后可繞地球球心O點作半徑為3R的勻速圓周運動
D.衛(wèi)星沿橢圓軌道運動的周期比地球自轉周期大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端，上端連接一帶正電的光滑滑塊P，滑塊所處空間存在著沿斜面向上的勻強電場，傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平地面上，開始時彈簧是原長狀態(tài)，物體恰好處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)給滑塊一沿斜面向下的初速度v，滑塊到最低點時，彈簧的壓縮量為x，若彈簧始終處在彈性限度內，以下說法正確的是（ ）

A.滑塊電勢能的增加量等于滑塊重力勢能的減少量
B.滑塊到達最低點的過程中，克服彈簧彈力做功 mv2
C.滑塊動能的變化量等于電場力和重力做功的代數(shù)和
D.當滑塊的加速度最大時，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示為沿x軸正方向傳播的簡諧波在t=0時的波形圖，此時x=5m處的質點剛開始振動，一個人觀察x=3m處的P點，發(fā)現(xiàn)在3s內P點經(jīng)過的路程為60cm．求：
①該波的波速．
②從t=0開始到x=76m處的質點Q（圖中未畫出）第三次達到波峰位置所需的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，操場兩邊放著半徑分別為r1、r2 ， 質量分別為m1、m2的籃球和足球，二者的間距為r.則兩球間的萬有引力大小為（ ）

A.
B.
C.
D.

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