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【题目】如图所示,光滑杆AB长为L=3m,B端固定一根劲度系数为k=10N/m、原长为L0=2m的轻弹簧,质量为m=2kg的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接. 为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ=53°.

(1)当球随杆一起绕轴匀速转动时,弹簧恰好处于原长,求匀速转动时的角速度ω;

(2)球随杆在第(1)小题的角速度下匀速转动,球突然获得沿杆向上的一个分速v=3m/s,小球恰好能沿杆运动到最高点A,求小球从开始滑动到杆的最高点过程中,杆对球所做的功W.(已知:弹簧的弹性势能大小,其中x为弹簧的形变量)

【答案】(1) (2)32J

【解析】试题分析: 对小球分析,抓住竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,列式联立求出匀速转动的角速度;根据牛顿第二定律求出小球做匀速转动时距离B点的距离,求出此时小球的动能,结合最高点的动能,运用动能定理求出杆对小球做功的大小。

(1)当弹簧恢复原长时,由牛顿第二定律可得

代入数据解得:

刚开始滑动时,垂直于杆的分速度

沿杆方向速度

所以开始滑动时的初速度

最高点时的速度

向上滑动过程中,弹簧弹力做的功

重力做的功

滑动过程运用动能定理: W=32J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(15分)如图所示,两木板AB并排放在地面上,A左端放一小滑块,滑块在F=6N的水平力作用下由静止开始向右运动.已知木板AB长度均为=lm,木板A的质量=3kg,小滑块及木板B的质量均为m=lkg,小滑块与木板AB间的动摩擦因数均为,木板AB与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度g=10.求:

(1)小滑块在木板A上运动的时间;(2)木板B获得的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】有一台太阳能发电机,供给一个学校照明用电,如图所示,升压变压器匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻R =4 Ω,全校共22个班,每班有“220 V 40 W”灯6盏,若全部电灯均为并联且正常发光,则 ( )

A. 发电机输出功率为5424W

B. 发电机输出电压为230V

C. 输电线上损失功率为144W

D. 以上都不对

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,y轴正方向竖直向上,空间有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出)。一带电小球从O点由静止释放,运动轨迹如图中曲线所示。下列说法中正确的是

A. 轨迹OAB可能为圆弧

B. 小球在整个运动过程中机械能增加

C. 小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

D. 小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带,纸带上的小黑点是计数点,相邻的两计数点之间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz

(1)可以判断纸带的________(左端右端”)与木块连接。根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vAvB,其中vA________m/s(结果保留两位有效数字)

(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB,还应测量的物理量是________(填入物理量前的字母)

A.木板的长度l B.木块的质量m1

C.木板的质量m2 D.重物的质量m3

E.木块运动的时间t FAB段的距离xAB

(3)AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB________。(用vAvB和第(2)问中测得的物理量的字母表示)

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【题目】下列说法正确的是(  )

A. 运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大

B. 小球由于重力作用自由下落时,它的惯性就不存在了

C. 一个小球被竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球抛出后仍受到向上的推力

D. 物体的惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的一种属性,与物体的速度大小无关.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列关于质点的说法正确的是 (  )

A. 研究乒乓球运动员比赛中发出的弧旋球时,可以把乒乓球视为质点

B. 研究足球运动员踢出的沿曲线飞行在空中的足球的轨迹时,足球可视为质点

C. 参加健美操比赛的运动员可视为质点

D. 参加武术比赛的运动员可视为质点

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【题目】“天舟一号”飞船是中国空间技术研究院研制的第一艘货运飞船,2017年4月20日19时41分在海南文昌航天发射中心,由长征7号遥2运载火箭发射。4月21日上午,“天舟一号”货运飞船已经完成了两次的轨道控制,后来又进行了三次的轨道控制,使“天舟一号”货运飞船控制到“天宫二号”的后下方。4月22日12时23分,“天舟一号”货运飞船与离地面390公里处的“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接。下列说法正确的是( )

A. “天宫二号”绕地球做匀速圆周运动过程中,受到恒力的作用

B. “天舟一号”发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s

C. 根据“天宫二号”离地面的高度,可计算出地球的质量

D. “天舟一号”必须加速才能与“天宫二号”对接

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【题目】下列说法正确的是( )

A. 匀变速运动就是加速度均匀变化的运动

B. 互相接触的两物体间,有弹力一定有摩擦力

C. 做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的

D. 合外力逐渐变小,物体的速度可能变小,也可能变大

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