【題目】如圖所示,長(zhǎng)為3l的不可伸長(zhǎng)的輕繩,穿過(guò)一長(zhǎng)為l的豎直輕質(zhì)細(xì)管,兩端拴著質(zhì)量分別為m、m的小球A和小物塊B,開始時(shí)B先放在細(xì)管正下方的水平地面上.手握細(xì)管輕輕搖動(dòng)一段時(shí)間后,B對(duì)地面的壓力恰好為零,A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知重力加速度為g,不計(jì)一切阻力.

(1)求A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩與豎直方向夾角θ;

(2)求搖動(dòng)細(xì)管過(guò)程中手所做的功;

(3)輕搖細(xì)管可使B在管口下的任意位置處于平衡,當(dāng)B在某一位置平衡時(shí),管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開,求A做平拋運(yùn)動(dòng)的最大水平距離.

【答案】(1)θ=45° (2) (3)

【解析】本題考查機(jī)械能與曲線運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問(wèn)題,涉及受力分析、功能關(guān)系、極值的計(jì)算。

(1)如圖

、

解得

(2)如圖,解得

(3)設(shè)拉A的繩長(zhǎng)為xl≤x≤2l),

,解得

當(dāng)時(shí),

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,P是水平面上的圓弧凹槽.從高臺(tái)邊B點(diǎn)以速度v0水平飛出的小球,恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道.O是圓弧的圓心,θ1是OA與豎直方向的夾角,θ2是BA與豎直方向的夾角.則( )

A.cotθ1tanθ2=2

B.tanθ1tanθ2=2

C.cotθ1cotθ2=2

D.tanθ1cotθ2=2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一衛(wèi)星繞某行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知行星表面的重力加速度為g,行星的質(zhì)量M與衛(wèi)星的質(zhì)量m之比M/m=81,行星的半徑R與衛(wèi)星的半徑R衛(wèi)之比R/R衛(wèi)=3.6,行星與衛(wèi)星之間的距離r與行星的半徑R之比r/R=60,設(shè)衛(wèi)星表面的重力加速度為g衛(wèi),則在衛(wèi)星表面有:G=mg衛(wèi)

經(jīng)過(guò)計(jì)算得出:衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的三千六百分之一,上述結(jié)果是否正確?若正確,列式證明;若錯(cuò)誤,求出正確結(jié)果.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】平面坐標(biāo)內(nèi),第一象限充滿垂直于坐標(biāo)系向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T,第二象限有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1N/C、一不計(jì)重力電荷量為q=1C,質(zhì)量m=1kg的正電荷從坐標(biāo)為(-3m,0)的點(diǎn)沿x軸正方向以v0=m/s的初速度進(jìn)入電場(chǎng),求:

(1)電荷第一次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)與y軸交點(diǎn)為P,則P點(diǎn)距原點(diǎn)O的距離是多少?

(2)電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上的O點(diǎn),另一端自由伸長(zhǎng)到A點(diǎn),OA之間的水平面光滑。固定曲面在B處與水平面平滑連接。AB之間的距離s=lm。質(zhì)量m=0.2kg的小物塊開始時(shí)靜置于水平面上的B點(diǎn),物塊與間水平面的動(dòng)摩擦因數(shù),F(xiàn)給物塊一個(gè)水平向左的初速度,g。

⑴求彈簧被壓縮到最短時(shí)所具有的彈性勢(shì)能。

⑵求物塊返回B點(diǎn)時(shí)的速度大小。

⑶若物塊能沖上曲面的最大高度h=0.2m,求木塊沿曲面上滑過(guò)程所產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圓形區(qū)域直徑MN上方存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),下方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同.現(xiàn)有兩個(gè)比荷大小相同的帶電粒子a、b,分別以v1、v2的速度沿圖示方向垂直磁場(chǎng)方向從M點(diǎn)入射,最終都從N點(diǎn)離開磁場(chǎng),則(  )

A.粒子a、b可能帶異種電荷

B.粒子a、b一定帶同種電荷

C.v1:v2可能為2:1

D.v1:v2可能為1:2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在固定于地面的斜面上,垂直安放著一擋板,截面為圓柱狀物體甲放在斜面上,半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間,沒(méi)有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,F(xiàn)從球心O1處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向極其緩慢地移動(dòng),直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對(duì)擋板的壓力為F1,甲對(duì)斜面的壓力為F2,在此過(guò)程中(

A.甲、乙之間彈力緩慢變大B.甲、乙之間彈力緩慢減小

C.F1緩慢減小,F2緩慢增大D.F1緩慢減小,F2不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于三種宇宙速度的說(shuō)法中正確的是( 。

A.第一宇宙速度km/s,第二宇宙速度km/s。則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于等于v1,小于v2

B.我國(guó)計(jì)劃于今年發(fā)射的火星探測(cè)衛(wèi)星,其發(fā)射速度大于第三宇宙速度

C.第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造小行星的最小發(fā)射速度

D.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小運(yùn)行速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,帶正電的金屬滑塊質(zhì)量為m、電荷量為q,與絕緣水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,水平面上方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為。如果在A點(diǎn)給滑塊一個(gè)向左的大小為v的初速度,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度恰好為零,則下列說(shuō)法正確的是( )

A、滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后將返回向A運(yùn)動(dòng),來(lái)回所用時(shí)間相同

B、滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后將返回向A運(yùn)動(dòng),到A點(diǎn)時(shí)速度大小仍為v

C、滑塊回到A點(diǎn)時(shí)速度大小為

D、AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為

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