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如图所示,一根质量可忽略不计的刚性轻杆,一端O为固定转轴,杆可在竖直平面内无摩擦地转动,杆的中心点及另一端各固定一个小球AB.已知两球质量相同,现用外力使杆静止在水平方向,然后撤去外力,杆将下摆.从开始运动到杆处于竖直方向的过程中,下列说法中正确的是 ( )

①重力对A球的冲量等于重力对B球的冲量  ②重力对A球的冲量小于重力对B球的冲量  ③杆的弹力对A球做负功,对B球做正功  ④杆的弹力对A球和B球均不做功

A①③

B①④

C②③

D②④

 

答案:A
解析:

解析:由冲量定义Imgt知,重力对两球冲量相等,①说法正确,②错误;设球运动到最低点时,杆的角速度为ω,两球速度分别为vAvB,则vAωLvB=2ωL,所以vB=2VA①  A、B从水平位置运动到竖直位置的过程中机械能守恒,mgL+2mgLmVA2mVB2②  联立解得:mvA2gL<2gLmvB2gL>4gL,即过程中杆对A做负功,对B做正功,总功为零.所以③说法正确,④说法错误.

  答案:A

  小结:连接体在竖直平面内一起做圆周运动时,要选整体运动机械能守恒,对单个一般是不守恒的.

 


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根质量可忽略的轻弹簧静止系住一小球,弹簧处于竖直状态,若只撤去弹簧a,撤去的瞬间小球的加速度大小为2.5m/s2,若只撤去弹簧b,则撤去瞬间小球的加速度可能为(g取10m/s2)(  )

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:013

如图所示,一根质量可忽略不计的刚性轻杆,一端O为固定转轴,杆可在竖直平面内无摩擦地转动,杆的中心点及另一端各固定一个小球AB.已知两球质量相同,现用外力使杆静止在水平方向,然后撤去外力,杆将下摆.从开始运动到杆处于竖直方向的过程中,下列说法中正确的是 ( )

①重力对A球的冲量等于重力对B球的冲量  ②重力对A球的冲量小于重力对B球的冲量  ③杆的弹力对A球做负功,对B球做正功  ④杆的弹力对A球和B球均不做功

A①③

B①④

C②③

D②④

 

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

如图所示,一根质量可忽略不计的轻弹簧,劲度系数为k,下面悬挂一个质量为m的砝码A(图甲).手拿一块质量为M的木板B,用木板B托住A往上压缩弹簧(图乙);此时如果突然撤去木板B,则A向下运动的加速度为a(a>g).现用手控制使B以加速度a/3向下做匀加速直线运动.

(1)求砝码A做匀加速直线运动的时间.

(2)求出这段运动过程的起始和终止时刻手对木板B的作用力的表达式,并说明已知的物理量间满足怎样的关系,才能使上述两个时刻手对木板的作用力的方向相反.

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科目:高中物理 来源: 题型:038

如图所示,一根质量可忽略不计的轻弹簧,劲度系数为k,下面悬挂一个质量为m的砝码A(图甲).手拿一块质量为M的木板B,用木板B托住A往上压缩弹簧(图乙);此时如果突然撤去木板B,则A向下运动的加速度为a(a>g).现用手控制使B以加速度a/3向下做匀加速直线运动.

(1)求砝码A做匀加速直线运动的时间.

(2)求出这段运动过程的起始和终止时刻手对木板B的作用力的表达式,并说明已知的物理量间满足怎样的关系,才能使上述两个时刻手对木板的作用力的方向相反.

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