精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

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端小球的速度为多大?中点小球的机械能比在水平位置时减少了多少?

   

解析试题分析:在转动过程中,A、C两球的角速度相同,设A球的速度为,C球的速度为,则有
  

于是有:     ①
以A、C和杆组成的系统中,只有重力势能和动能相互转化,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


            ②
由①②两式联立解得:  
中点小球C的机械能减少量为
考点:本题主要考查了对机械能守恒定律和重力势能的正确理解以及角速度和线速度的关系.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,两个大小相同小球用同样长的细线悬挂在同一高度,静止时两个小球恰好接触,两个小球质量分别为 ),现将拉离平衡位置,从高处由静止释放,和碰撞后被弹回,上升高度为,试求碰后能上升的高度。(已知重力加速度为g)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如下图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞。碰撞后B球上升的最高点C,圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°。若两球均可视为质点,不计一切摩擦,求A、B两球的质量之比.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2 R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
(3)小球A与小球B球碰撞前瞬间对轨道的压力多大?方向如何?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,光滑的水平面上有一个质量为M=2m的凸型滑块,它的左侧面与水平面相切,并且光滑,滑块的高度为h。质量为m的小球,以某一初速度在水平面上迎着光滑曲面冲向滑块。试分析计算小球的初速度满足什么条件,小球才能越过滑块。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)2013年6月11日下午,神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r1、远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行。已知地球质量为M,引力常量为G,地球表面处的重力加速度为g,飞船在近地点的速度为v1,飞船的质量为m。若取距地球无穷远处为引力势能零点,则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为,求:
(1)地球的半径;
(2)飞船在远地点的速度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,让小球从图中的位置由静止开始下摆,正好摆到最低点时摆线被拉断,设摆线长m,悬点到地面的高度为m,不计空气阻力,求摆球落地时的速度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下。离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验一现象说明了A球在离开轨道后 (    )

A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

船在静水中的航速为v1,水流的速度为v2  (v1> v2).为使船行驶到河正对岸的码头,则v1相对v2的方向应为(     )

查看答案和解析>>

同步练习册答案