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【题目】如图所示,一根不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴 O ,两端分别连接质量为m的小球 A 和质量为4m的物块 B ,物块B置于 O 点正下方的水平面上,拉直绳使 OA 水平,此时 OA 的长度为 L

1)小球 A 由静止释放绕 O 点转过90°时,求小球的速度大小和物块对地面的压力

2)若保持 A 的质量不变,将 B 换成质量也为m的物块,使绳 OA 水平,当小球 A 由静止释放转到 O 点正下方时,物块 B 的速度大小为v,求小球 A 的速度大小和方向(设 A B 不会相碰,方向用三角函数表示)。

【答案】1mg 方向竖直向下

2、速度方向与水平向右夹角θ的正弦值

【解析】试题分析:1)对A球,在OA转过90°的过程,设小球AO点正下方时的速度为v0,由机械能守恒得:

mgL=mv02

解得:

AO点正下方时,设绳对小球A的拉力为T,地面对物块的支持力为NB

对小球有:T-mg=m

解得:T=3mg

绳对物块B的拉力 T′=T=3mg

对物块:NB+T′=mBg

解得:NB=mBg-T′=4mg-3mg=mg

由牛顿第三定律可知,物块B对地面的压力大小 NB′=NB=mg,方向竖直向下.

2)设小球AO点正下方时的速度大小为vA,与水平向左方向成θ角斜向下.

对小球A和物块B组成的系统,由机械能守恒有:

mgL=mv2+mvA2

解得:

小球AO点正下方时速度的竖直分量:vAy=v速度分解如图所示

则速度方向与水平向右夹角θ的正弦值

练习册系列答案
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【题目】如图所示电路中,灯L标有“6V,3W”,定值电阻R1=4Ω,R2=10Ω,电源内阻r=2Ω,当滑片P滑到最下端时,理想电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光,试求:

1滑线变阻器最大值R;

2当滑片P滑到最上端时,电流表的读数

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【题目】下列光的波粒二象性的说法中,正确的是()
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著
D.大量光子的行为往往显示出粒子性

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【题目】任一运动的物体都有一种波和它对应,这就是

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【题目】如图所示,在台秤上放半杯水,台秤示数为G′=50N,另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a=10cm的金属块,金属块的密度ρ=3×103 kg/m3,当把弹簧测力计下的金属块平衡地浸入水中深b=4cm时,弹簧测力计和台秤的示数分别是多少 水的密度是ρ水=1×103 kg/m3,g取10 m/s2

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【题目】用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验∶用一辆电玩具汽车拖运另一辆无动力的玩具汽车,在两车挂接处装上传感器探头,并把它们的挂钩连在一起当电玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时,可以在显示器屏幕上呈现相互作用力随时间变化的图像,如图所示观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得出以下实验结论,其中正确的是

A作用力与反作用力大小相等,方向相反

B作用力与反作用力作用在同一物体上

C作用力与反作用力时刻相同

D作用力与反作用力方向相同

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【题目】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3 m处有一固定的点电荷Q,M、N是细杆上的两点,点M与Q、点N与Q的连线与杆的夹角均为θ=37°.一中间有孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过M点时加速度为零,速度为3m/s,取g=10 m/s2,求小球下落到N点时的加速度大小和速度大小。

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【题目】牛顿第一定律又称惯性定律,该定律明确揭示了惯性的存在.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.静止的物体惯性大
B.速度大的物体惯性大
C.飞船舱内的物体处于失重状态,因而此物体没有惯性
D.任何物体都有惯性,惯性的大小由物体的质量量度

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【题目】(1)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.

下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将电磁打点计时器接到电源的直流输出上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.打开悬挂纸带的夹子,再接通电源开关打出一条纸带;

E.选取计数点,并测量计数点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是.______________________

(将其选项对应的字母填在横线处)

利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点ABCDE,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a_________

在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是____________

试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小f___________________

2)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。

图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“①”“②”);

滑块总质量m=____________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________

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