【題目】如圖所示,小球M用長度為L的輕桿連接在固定于天花板的軸O上,可在豎直平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),通過與O等高的滑輪用輕繩連接物塊m.滑輪與軸O的距離也為L,輕桿最初位置水平.滑輪、小球、物塊的大小可以忽略,輕繩豎直部分的長度足夠長,不計各種摩擦和空氣阻力,運動過程中繩始終保持張緊狀態(tài),重力加速度為g.

(1)若用外力拉著m使輕桿從最初位置緩慢下降,直至撤去外力后小球保持靜止,輕桿與水平方向成θ=60°角,求Mm的質(zhì)量之比.

(2)Mm的質(zhì)量之比為2∶1,使小球從最初位置靜止釋放,在小球向右擺動的過程中,求輕桿與最初位置的最大夾角θ.

(3)Mm的質(zhì)量之比為2∶1,使小球從最初位置靜止釋放,當(dāng)小球向右擺動到O點正下方的位置時繩突然斷裂,求整個過程中m上升的最大高度.

【答案】(1)(2)θ=120°(3)

【解析】(1)對小球受力分析,如圖所示.由圖中幾何關(guān)系知

(2)小球和物塊在運動過程中,系統(tǒng)機械能守恒,則

解得

(3)設(shè)小球在O點正下方時,m向上運動速度為v,M速度水平向右為,

由速度關(guān)系得

由系統(tǒng)的機械能守恒可得,解得

隨后m豎直上升h,由機械能守恒得,解得,

m上升的最大高度為。

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】粗細均勻的電阻絲圍成圖所示的線框,置于正方形有界勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直線框平面向里,圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L.現(xiàn)使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個不同方向平動進入磁場,并且速度方向始終與線框先進入磁場的那條邊垂直,則在通過如圖所示位置時,下列說法中正確的是 (  )

A. a、b兩點間的電勢差圖①中最大

B. a、b兩點間的電勢差圖②中最大

C. 回路電流圖③中最大

D. 回路電流圖④中最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在勻強磁場中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距L105 m,金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離為L208 m,整個閉合回路的電阻為R02 Ω,磁感應(yīng)強度為B01 T 的勻強磁場豎直向下穿過整個回路.ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個質(zhì)量為m004 kg 的物體,不計一切摩擦,現(xiàn)使磁場以02 T/s的變化率均勻地增大.求:

(1)金屬棒上電流的方向.

(2)感應(yīng)電動勢的大。

(3)物體剛好離開地面的時間(g10 m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)如圖甲所示為某多用電表內(nèi)部簡化電路圖,作電流表使用時,選擇開關(guān)S應(yīng)接________(選填“1”“2”“3”“4”“5”)量程較大.

(2)某同學(xué)想通過多用表的歐姆擋測量量程為3V的電壓表內(nèi)阻(如圖乙),主要步驟如下:

把選擇開關(guān)撥到“×100”的歐姆擋上;

把兩表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻零刻度處;

把紅表筆與待測電壓表________(選填”)接線柱相接,黑表筆與另一接線柱相連,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)角度很小;

換用________(選填“×10”“×1k”)歐姆擋重新調(diào)零后測量,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)適中,記下電阻數(shù)值;

把選擇開關(guān)調(diào)至空擋或交流電壓最高擋后拔下表筆,把多用電表放回桌上原處,實驗完畢.

(3)實驗中(如圖丙)某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為________Ω,這時電壓表讀數(shù)為________V.

(4)請你求出歐姆表內(nèi)部電源電動勢為________V(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(

A. 根據(jù)磁感應(yīng)強度B的定義式B=F/IL可知,磁感應(yīng)強度BF成正比,與IL成反比

B. 一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用,該處的磁感應(yīng)強度一定為零

C. 穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少了2Wb,則線圈中感應(yīng)電動勢每秒減少2V

D. 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜止在光滑水平面上的木板,右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連,木板質(zhì)量. 。質(zhì)量的鐵塊以水平速度,從木板的左端沿板面向右滑行,壓縮彈簧后又被彈回,最后恰好停在木板的左端。在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為

A. 3J B. 6J C. 20J D. 4J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系,將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上,副線圈連接相同的燈泡L1、L2,電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2,導(dǎo)線電阻不計,如圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后(  )。

A. A1示數(shù)變大,A1A2示數(shù)的比值不變

B. A1示數(shù)變大,A1A2示數(shù)的比值變大

C. V2示數(shù)變小,V1V2示數(shù)的比值變大

D. V2示數(shù)不變,V1V2示數(shù)的比值不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形圖,當(dāng)Q點在t=0的振動狀態(tài)傳至P點時,( )

A. Q處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向

B. Q處的質(zhì)點此時正在波峰位置

C. Q處的質(zhì)點此時的振動速度比P處的大

D. 1cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負方向運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為一列簡諧橫波在t = 0時刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x = 2 m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。下列說法正確的是_________。

A.這列波的波長是4 m

B.這列波的傳播速度是20 m/s

C.經(jīng)過0.15 s,質(zhì)點P沿x軸的正方向傳播了3 m

Dt = 0.1 s時,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向

Et = 0.35 s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離

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