练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    (16分)如图所示，均匀光滑直杆AB长为L，可绕光滑固定转轴O转动，O距B点L/3处。在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门测量位置和转轴O的高度差h可以调节，有一质最为m的小球套在光滑杆上，重力加速度g取10m/s2。

    ⑴若杆的质量忽略不计，小球固定在杆OA的中点处，由静止释放杆，请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式；
    ⑵实际情况下杆的质量M不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图所示的与h关系图线．请写出杆绕O点转动时的动能Ek与vA的关系式；
    ⑶若杆的质量M＝3kg，小球m＝2kg固定在杆OA的中点处，将杆由水平位置静止释放，请根据计算分析在图丙中画出与h关系图线。
    ⑴vA＝；⑵Ek＝；⑶＝42h，

    试题分析：⑴根据图中几何关系可知，当A端下降h高度时，小球下降的高度为h/2，设此时小球的速度大小为v1，根据机械能守恒定律有：＝      ①
    小球与A端共轴转动，因此有：vA＝2v1       ②
    由①②式联立解得：vA＝
    ⑵当考虑杆的质量，拿走小球后，杆的重心距转轴O的距离为L/6，因此杆的重心下降高度H与杆A端下降高度h的关系为：H＝h/4        ③
    在转动过程中，根据机械能守恒定律有：Ek＝MgH       ④
    由与h关系图线可知：＝45h       ⑤
    由③④⑤式联立解得：Ek＝＝
    ⑶由⑴⑵中分析可知，对杆和小球系统，根据机械能守恒定律有：＋＝＋
    代入数据化简得：＝42h，所画与h关系图线如下图所示。
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    2011年10月16日，在东京体操世锦赛男子单杠决赛中，邹凯、张成龙分别以16.441分和16.366分包揽冠亚军，假设邹凯的质量为60 kg，他用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。此过程中，邹凯在最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力，取g="10" m/s2)(   )
    A．600 NB．2400 NC．3000 ND．36000N

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放.当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是(     )
    A．ma∶mb=2∶1
    B．ma∶mb=3∶1
    C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
    D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力刚好为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0.1kg，电荷量为×10－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力． g取10m/s2．求

    （1）小球A的带电荷量；
    （2）释放瞬间小球B的加速度大小；
    （3）小球B运动到最低点时绳的拉力．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在一竖直平面内有一光滑的绝缘倾斜轨道ab和一光滑的绝缘圆弧轨道bcde平滑相接，一个质量为m的带正电小球从距最低点c所在水平面高h。处由静止释放后，刚好能通过圆轨道的最高点e。现在轨道空间内加一竖直向上的、范围足够大的匀强电场，且小球所受的电场力小于小球的重力，下列说法中正确的是
    A．小球经过c点时，小球的机械能最小
    B．小球经过c点时动能最大，电势能最小
    C．若要小球仍能通过e点，必须从斜面上更高的位置静止释放
    D．若小球仍从斜面上原位置静止释放，通过e点时会对轨道产生压力

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，一滑雪坡由斜面AB和圆弧面BC组成，BC圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，竖直台阶CD底端与倾角为的斜坡DE相连。第一次运动员从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，第二次从AB间的某处由静止滑下通过C点后也飞落到DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦力，运动员两次空中飞行时间和，则______；两次接触时速度与水平方向的夹角分别为和,则______。（选填“＞”、“＝”或“＜”）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （17分）如图所示，半径为R的1/4光滑圆弧支架竖直放置，支架底AB离地的距离为2R，圆弧边缘C处有一光滑的小定滑轮，一根跨过定滑轮、足够长的轻绳，两端分别系着可视为质点的质量分别为与的物体，紧靠小定滑轮，且。开始时、均静止。

    （1）为使释放后能到达A点，与之间必须满足什么关系？
    （2）如果，试求释放后经过圆弧最低点A时的速度大小。
    （3）若质量为m的到达圆弧最低点时绳突然断开，求落地时重力的功率。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，用长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳偏离竖直方向θ，松手后小球经过最低点时的速率为（   ）（空气阻力不计）
    A．
    B．
    C．
    D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为2m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住b球，此时b球离地高度为h，轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为   （   ）
    A．hB．0.2hC．2hD．1.2h

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案