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如图所示,小球a被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个质量为m小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°.若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,竖直绳足够长,求:

(1)小球a的质量;
(2)当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小.(结果可用根式表示)
(1)(2)

试题分析:(1)当M球处于平衡状态时:  (3分)
(2)当a球转到竖直位置时,b球上升的高度为hL (1分)
设此时a球、b球的速度分别为vavb,由速度分解可得(2分)
在整个运动过程中,机械能守恒:. (2分)

点评:在做力学综合的时候,受力分析是关键,可用牛顿定律解题也可运动动能定理或者机械能守恒解题
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的物体,以g/3 的加速度由静止竖直下落高度h,在此过程中下列说法中正确的是
A.物体的重力势能减少mgh/3B.物体的机械能减少2mgh/3
C.物体的动能增加mgh/3D.重力对物体做功mgh/3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

弹簧下挂一小球,拉力为T。现使小球靠着倾角为α的光滑斜面,并使弹簧仍保持竖直方向,则小球对斜面的正压力为(      )
A.TcosαB.TtgαC.0D. Tctgα

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

光滑水平面上放着质量mA="1" kg的物块A与质量mB="2" kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能Ep="49" J。在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R="0.5" m,B恰能到达最高点C。取g="10" m/s2,求:

(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,光滑水平面上小球A和B向同一方向运动,设向右为正方向,已知两小球的质量和运动速度分别为mA="3" kg、mB="2" kg和vA="4" m/s、vB="2" m/s。则两将发生碰撞,碰撞后两球的速度可能是 (        )
  
A.v′A ="3" m/s、v′ B =" 3.5" m/sB.v′A ="3.2" m/s、v′ B =" 3.2" m/s
C.v′A =-2 m/s、v′ B =" 11" m/sD.v′A ="5" m/s、v′ B =" 0.5" m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2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.最初用手沿光滑直杆方向拉住小物块在如图所示的位置静止,现将小物块从C点由静止释放,

试求:(1)手沿杆的拉力要多大才能使小滑块在如图位置静止?;
(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.(结果均可用根号表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,在最低点处有一小球(其半径远小于轨道半径r)。现给小球以水平向右的初速度v0,g取10m/s,如果要使小球运动过程中不脱离圆轨道运动, v0的大小满足的条件可表示为(    )
A.v0≥0B.v0≥4m/sC.v0≥2m/sD.v0≤2m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,若选取地面处的重力势能为零,则图中静止在距地面H高处的物体的机械能等于(   )
A.mgHB.mghC.mg(h+H)D.mg(H-h)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

“验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法:

(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的?       
A.天平     B.直流电源    C.刻度尺    D.秒表
(2)实验中,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的主要原因是          
A.选用的重锤质量过大
B.数据处理时出现计算错误
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确
(3)实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,所用重物的质量为1.00kg,实验中得到一点迹清晰的纸带,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根据以上的数据,可知重物由0运动到C点,重力势能的减小量等于          J,动能的增加量等于          J。(本题中计算结果均保留三位有效数字)
(4)通过实验得出的结论是:                                       

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