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(14分)如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:

(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);

(2)小物块能下滑的最大距离;

(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小

 

(1)(2)(3)

解析:本题考查机械能守恒定律,先确定研究的系统包括哪些物体,分析判断机械能是否守恒,确定初末状态,列式求解

(1)设此时小物块的机械能为E1.由机械能守恒定律得

    (2分)

(2)设小物块能下滑的最大距离为sm,由机械能守恒定律有

              (2分)

   (2分)

代入解得     ;      (2分)

(3)设小物块下滑距离为L时的速度大小为v,此时小球的速度大小为vB,则

                                             (2分)

                                     (2分)

 解得                                     (2分)

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(本题14分)如图所示,AB为水平轨道,AB间距离s=1m,BCD是半径为R=0.2m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点,整个轨道处于竖直向下的匀强电场中,场强大小为E=。一带正电的小物块质量为m=0.5kg,它与水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1。小物块在F=10N的水平恒力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,试求:(g=10m/s2)

(1)撤去F时小物块的速度大小;

(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功。

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源:2014届贵州贵阳北京师范大学贵阳附属中学高三上第一次月考物理试卷(解析版) 题型:计算题

(14分)如图所示,质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数μ1=0.1,另一质量m=0.1kg的带正电小滑块以v0=8m/s初速滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.5,小滑块带电量为q=2×103C,整个运动过程始终处于水平向右的匀强电场中,电场强度E=1×102N/C,(m/s2)求:

(1)刚开始时小滑块和长板的加速度大小各为多少.

(2)小滑块最后停在距木板左端多远的位置.

(3)整个运动过程中产生的热量.

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年上海市奉贤区高三11月调研测试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(14分)如图所示,高为0.3m的水平通道内,有一个与之等高的质量为M=1.2kg表面光滑的立方体,长为L=0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点,O点固定在水平地面上竖直挡板的底部(挡板的宽度可忽略),轻杆的上端连着质量为m=0.3kg的小球,小球靠在立方体左侧。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)为了使轻杆与水平地面夹角=37°时立方体平衡且不动,作用在立方体上的水平推力F1应为多大?

(2)若立方体在F2=4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动,则刚要与挡板相碰时其速度多大?

(3)立方体碰到挡板后即停止运动,而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置,若小球与地面接触的时间为t=0.05s,则小球对地面的平均冲击力为多大?

(4)当杆回到竖直位置时撤去F2,杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下,最终立方体在通道内的运动速度多大?

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省高三第一次质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

(本小题14分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8 m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2 m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45 m,现有一个旅行包(视为质点)以v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为 µ=0.6. (g取10 m/s2.)试讨论下列问题:

(1)若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落。则包的落地点距B端的水平距离为多少?

(2)设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8 m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10 m/s。当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为(1)中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω1=40 rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?

(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,在图所示的坐标系中画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象.

 

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科目:高中物理 来源:2013届广东省广州市高二上学期期中考试物理卷 题型:选择题

(本题14分)如图所示,AB为水平轨道,AB间距离s=1m,BCD是半径为R=0.2m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点,整个轨道处于竖直向下的匀强电场中,场强大小为E=。一带正电的小物块质量为m=0.5kg,它与水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1。小物块在F=10N的水平恒力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,试求:(g=10m/s2)

(1)撤去F时小物块的速度大小;

(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功。

 

 

 

 

 

 

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