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(12分)一根长为L、质量不计的硬杆OA,杆的中点C及A端各固定一个质量均为m的小球,杆、球系统可在竖直平面内绕O端的水平轴转动,如图所示.若开始时杆处于水平位置,并由静止释放,当该系统在转动过程中通过竖直位置时,A端小球的速度va为多大?,中点小球的机械能比在水平位置时减少了多少?

解:两小球系统机械能守恒

解得    

中点小球减少的机械能

思路解析:在转动过程中,A、C两球的角速度相同,设A球的速度为vA,C球的速度

为vC,则有

vA=2vC                                    ①

以A、C和杆组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律,并选最低点为零势能参考平面,则有

E1=mg·L+mg·L=2mgL,E2=mg

E1=E2

即2mgL=mg              ②

①②两式结合可以求出vA=

VC=

小球C的机械能减少量为

E=mg·L-(mg)=mgL.

答案:mgL

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在一根长为L、质量不计的细杆中点和末端各连一质量为m的小球B和C,如图所示,杆可以在竖直平面内绕固定点A转动,将杆拉到某位置放开,末端C球摆到最低位置时,杆BC段受到的拉力刚好等于C球重力的2倍.(g=10m/s2)求:
(1)C球通过最低点时的线速度大小;
(2)杆AB段此时受到的拉力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一根长为L、质量不计的硬杆OA,杆的中点C及A端各固定一个质量均为m的小球,杆、球系统可在竖直平面内绕O端的水平轴转动,如图所示.若开始时杆处于水平位置,并由静止释放,当该系统在转动过程中通过竖直位置时,A端小球的速度va为多大?,中点小球的机械能比在水平位置时减少了多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一根长为L,质量不计的硬杆,在中点及右端各固定一个质量为m的小球,杆可带动小球在竖直平面内绕O点转动.若开始时杆处于水平位置,由静止开始释放,当杆下落到竖直位置时,下列说法中正确的是(  )
A、B球的速率为
12gL
5
B、B球的机械能减少了
mgL
5
C、A球的机械能减少了
mgL
5
D、每个小球的机械能都不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0?L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦.下列说法正确的是(    )

A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a

B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a

C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0?L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力.下列说法正确的是(    )

A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a

B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a

C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动

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