質(zhì)量為m的小球固定在光滑輕細(xì)桿的上端,細(xì)桿通過(guò)光滑限位孔保持豎直。在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M=2m的凹形槽,凹形槽的光滑內(nèi)表面如圖所示,AB部分是斜面,與水平面成θ=30°,BCD部分是半徑為R的圓弧面,ABBCD兩面在B處相切。讓細(xì)桿的下端與凹形槽口的左邊緣A點(diǎn)接觸,F(xiàn)將小球釋放,求:

(1)當(dāng)輕細(xì)桿的下端滑到凹形槽的最低點(diǎn)C時(shí),凹形槽的速度是多大;

(2)輕細(xì)桿的下端能否運(yùn)動(dòng)到凹形槽口的右邊緣 D點(diǎn);(只要回答“能”或“不能”,不需說(shuō)明原因)

(3)當(dāng)輕細(xì)桿的下端滑到B點(diǎn)的瞬間,小球和凹形槽的速度各是多大。

見(jiàn)解析


解析:

(1)當(dāng)輕細(xì)桿的下端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),小球的速度為零,小球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為凹形槽的動(dòng)能,由能量轉(zhuǎn)化守恒定律   又   M=2m

得凹形槽的速度:

(2)能。

(3)當(dāng)輕細(xì)桿的下端從A點(diǎn)相對(duì)滑動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),

小球的速度v1與凹形槽的速度v2之間的關(guān)系如右圖所示:得: 

由系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化守恒定律        又   M=2m

解得:       

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定位置.將一質(zhì)量為m的小球固定在管底,用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M=3m的小物塊相連,小物塊懸掛于管口.現(xiàn)將小球釋放,一段時(shí)間后,小物塊落地靜止不動(dòng),小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),通過(guò)管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng),小球在轉(zhuǎn)向過(guò)程中速率不變(重力加速度為g).
求:(1)小物塊下落過(guò)程中的加速度大;
(2)小球從管口拋出時(shí)的速度大;
(3)小球在做平拋過(guò)程中的水平位移.

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如圖所示,質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端,在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),瞬時(shí)速度v=
3
2
Rg
,R是球心到O點(diǎn)的距離,則球?qū)U的作用力是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?江蘇)如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置.將一質(zhì)量為m的小球固定在管底,用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連,小物塊懸掛于管口.現(xiàn)將小球釋放,一段時(shí)間后,小物塊落地靜止不動(dòng),小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),通過(guò)管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng),小球在轉(zhuǎn)向過(guò)程中速率不變.(重力加速度為g)
(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大;
(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大小;
(3)試證明小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于
2
2
L.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)量為m的小球固定在光滑輕細(xì)桿的上端,細(xì)桿通過(guò)光滑限位孔保持豎直.在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M=2m的凹形槽,凹形槽的光滑內(nèi)表面如圖所示,AB部分是斜面,與水平面成θ=30°,BCD部分是半徑為R的圓弧面,AB與BCD兩面在B處相切.讓細(xì)桿的下端與凹形槽口的左邊緣A點(diǎn)接觸.現(xiàn)將小球釋放,求:
(1)當(dāng)輕細(xì)桿的下端滑到凹形槽的最低點(diǎn)C時(shí),凹形槽的速度是多大.
(2)當(dāng)輕細(xì)桿的下端滑到B點(diǎn)的瞬間,小球和凹形槽的速度各是多大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為m的小球固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)輕桿的一端,繞細(xì)桿的另一端O在豎直平面上做圓周運(yùn)動(dòng).球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)A時(shí),線速度的大小為
gL
2
,則( 。

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