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    如图所示，长为L的轻杆的下端用铰链固接在水平地面上，上端固定一个质量为m的小球，轻杆处于竖直位置，同时与一个质量为M的长方体刚好接触。由于微小扰动，杆向右侧倒下，当小球与长方体分离时，杆与水平面的夹角为30°，且杆对小球的作用力恰好为零，若不计一切摩擦。则
    A．长方体与小球的质量比是4 ：1
    B．分离时小球的速率为
    C．分离后长方体的速率为
    D．长方体对小球做功－mgL／4
    AD

    试题分析：在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机械能守恒，小球和长方体的速度分别为v1和v2，则有：，分离时刻，小球只受重力，根据向心力公式有： ，此时小球与长方体的水平速度相同，即：，联立解得：，故选项A正确；由解得：，，故选项BC错误；从小球倾倒到与长方体分离的过程中，对小球由动能定理可知：解得：故选项D正确．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，从A点以v0=4m／s的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0．6m、h=0．15m，R=0．75m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0．5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0．2。g取10m／s2，求：

    (1)小物块运动至B点时的速度大小和方向；
    (2)小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；
    (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上，另一端点在O位置。质量为m的物块A（可视为质点）以初速度从距O点为的P点沿斜面向下运动，与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后，A又被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好回到P点。物块A与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为。求：

    （1）O点和O′点间的距离x1。
    （2）若将另一个与A完全相同的物块B（可视为质点）与弹簧右端拴接，将A与B并排在一起，使弹簧仍压缩到O′点位置，然后从静止释放，A、B共同滑行一段距离后分离。分离后物块A沿斜面向上滑行的最大距离x2是多少?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，光滑半圆弧绝缘轨道半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m且始终带+q电量的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平绝缘滑道CM上，在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道的末端C点，此时弹簧处于自然状态。物块运动过程中弹簧最大弹性势能为ＥＰ，物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，直径BC右侧所处的空间（包括BC边界）有竖直向上的匀强电场，且电场力为重力的一半。求：

    (1) 弹簧的最大压缩量d；
    (2) 物块从A处开始下滑时的初速度v0．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块相连.木块处于平衡状态，若再在木块上作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1m，这个过程中力F做功2.5J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移0.1m的过程 中，弹簧弹性势能的增加量  （   ）
    A．等于2.5JB．大于2.5JC．小于2.5JD．无法确定

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，在绝缘水平面上相距为L的A、B两点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点，C、D是AB连线上两点，其中AC=CO=OD=DB=1/4L.一质量为m电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E从C点出发，沿直线AB向D运动，滑块第一次经过O点时的动能为kE（k＞1），到达D点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：

    （1）小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ.
    （2）OD两点间的电势差UOD.
    （3）小滑块运动的总路程s.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0 V。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为28 eV和4 eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－10 eV时，此时它的动能应为（   ）
    A．8 eV　　B．13 eVC．22 eVD．34 eV

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件．这颗陨石进入地球大气层后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并发生爆炸，产生大量碎片．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则
    A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量
    B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量
    C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量
    D．该碎片在整个过程中克服阻力的功等于机械能的减少量

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示， A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道，AB段、CD段均为半径R＝1.6 m的半圆，BC、AD段水平，AD＝BC＝8 m．B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场，场强E＝5×105 V/m.质量为m＝4×10－3kg、带电量q＝＋1×10－8C的小环套在轨道上．小环与轨道AD段的动摩擦因数为μ＝，与轨道其余部分的摩擦忽略不计．现使小环在D点获得沿轨道向左的初速度v0＝4 m/s，且在沿轨道AD段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度变化的力F(变化关系如图乙)作用，小环第一次到A点时对半圆轨道刚好无压力．不计小环大小，g取10 m/s2.求：

    （1）小环运动第一次到A时的速度多大？
    （2）小环第一次回到D点时速度多大？
    （3）小环经过若干次循环运动达到稳定运动状态，此时到达D点时速度应不小于多少？

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