6.如圖所示,a、b兩個(gè)小球穿在一根與水平面成θ角的光滑固定桿上,并用一細(xì)繩跨過光滑定滑輪相連.當(dāng)兩球靜止時(shí),Oa繩與桿的夾角也為θ,Ob繩沿豎直方向.若b球質(zhì)量為m,則a球的質(zhì)量為mcotθ;若從靜止位置沿桿向上拉動b球,至ob與桿垂直,在此過程中a球重力勢能變化量的絕對值小于b球重力勢能變化量的絕對值(選填“大于”、“等于”、“小于”).

分析 分別對ab兩球分析,運(yùn)用合成法,用T表示出a、b兩球的重力,同一根繩子上的拉力相等,即繩子ab兩球的拉力是相等的.

解答 解:分別對AB兩球分析,運(yùn)用合成法,如圖:根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,得:T=mbg
$\frac{T}{sinθ}$=$\frac{{m}_{a}g}{sin(9{0}^{0}+θ)}$(根據(jù)正弦定理列式)
聯(lián)立解得:ma:mb=1:tanθ,所以當(dāng)b球質(zhì)量為m,則a球的質(zhì)量為mcotθ.
若從靜止位置沿桿向上拉動b球,當(dāng)ob與桿垂直時(shí),兩者的速度為零,由功能關(guān)系可知:拉力做的功與a球重力勢能的減少量之和轉(zhuǎn)化為b球的重力勢能,所以在此過程中a球重力勢能變化量的絕對值小于b球重力勢能變化量的絕對值.
故答案為:mcotθ;小于.

點(diǎn)評 本題考查了隔離法對兩個(gè)物體的受力分析,關(guān)鍵是抓住同一根繩子上的拉力處處相等結(jié)合幾何關(guān)系將兩個(gè)小球的重力聯(lián)系起來.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,在傾角為θ=30°的足夠長的固定的光滑斜面上,有一質(zhì)量為M=3kg的長木板正以v0=10m/s的初速度沿斜面向下運(yùn)動,現(xiàn)將一質(zhì)量m=lkg的小物塊(大小可忽略)輕放在長木板正中央.已知物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,設(shè)物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=l0m/s2
(1)求放上小物塊后,木板和小物塊的加速度大。
(2)要使小物塊不滑離長木板,長木板至少要有多長?
(3)假設(shè)長木板長L=16m,在輕放小物塊的同時(shí)對長木板施加一沿斜面向上的F=45N的恒力,求小物塊在長木板上運(yùn)動過程中F所做的功及系統(tǒng)機(jī)械能的增量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動,從平衡位置開始計(jì)時(shí),經(jīng)0.2s第-次到達(dá)M點(diǎn),如圖所示,再經(jīng)過0.1s第二次到達(dá)M點(diǎn),求它再經(jīng)多長時(shí)間第三次到達(dá)M點(diǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.宇宙中存在由質(zhì)量均為m的五顆星組成的五星系統(tǒng),五星系統(tǒng)離其他恒星較遠(yuǎn),通?珊雎云渌求w對五星系統(tǒng)的引力作用,假設(shè)穩(wěn)定的五星系統(tǒng)存在的構(gòu)成形式是:四顆星穩(wěn)定地分布在邊長為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,第五顆星位于正方形對角線的交點(diǎn),其余四顆星繞第五顆星座勻速圓周運(yùn)動(已知引力常量為G).
(1)根據(jù)題目描述將五星系統(tǒng)的情景畫出;
(2)設(shè)T1為星體運(yùn)行的周期,求$\frac{{a}^{3}}{{{T}_{1}}^{2}}$=$(\frac{5\sqrt{2}+2}{2})\frac{Gm}{4{π}_{\;}^{2}}$(結(jié)果可保留根式)
(3)根據(jù)天文觀測,在距離第五顆星約幾百倍a的距離處,發(fā)現(xiàn)一顆小天體在以周期T2繞第五顆星做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)已知數(shù)據(jù)確定該小天體距離第五顆星較為準(zhǔn)確的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.一個(gè)在地面上做簡諧運(yùn)動的秒擺(周期為2s)移到半徑為R2的某星球表面上做簡諧運(yùn)動的周期為4s,已知該星球的平均密度與地球的平均密度相同,地球半徑為R1,則地球半徑與星球半徑之比R1﹕R2=4:1.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.由中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士評出的2012年中國十大科技進(jìn)展新聞,于2013年1月19日揭曉,“神九”載人飛船與“天宮一號”成功對接和“蛟龍”號下潛突破7000米分別排在第一、第二.若地球半徑為R,把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G.“蛟龍”下潛深度為d,天宮一號軌道距離地面高度為h,已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零,求:
(1)“天宮一號”繞地心轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是多少?
(2)“蛟龍”號所在處與“天宮一號”所在處的重力加速度之比為多少?
(3)設(shè)想地球的密度不變,自轉(zhuǎn)周期不變,但地球球體半徑變?yōu)樵瓉淼囊话,僅考慮地球和同步衛(wèi)星之間的相互作用力,則該“設(shè)想地球”的同步衛(wèi)星的軌道半徑與以前地球的同步衛(wèi)星軌道半徑的比值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.探月工程三期飛行試驗(yàn)器于2014年10月24日2時(shí)在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,飛行試驗(yàn)器飛抵距月球6萬千米附近進(jìn)入月球引力影響區(qū),開始月球近旁轉(zhuǎn)向飛行,最終進(jìn)入距月球表面h(h=200km)的圓形工作軌道.設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G,則下列選項(xiàng)正確的是( 。
A.由題目條件可知月球的平均密度為$\frac{3g}{4πGR}$
B.飛行試驗(yàn)器繞月球運(yùn)行的周期為2π $\sqrt{\frac{R+h}{g}}$
C.在飛行試驗(yàn)器的工作軌道處的重力加速度為($\frac{R+h}{R}$)2g
D.飛行試驗(yàn)器在工作軌道上的繞行速度為$\sqrt{g(R+h)}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.據(jù)觀測,某行星的自轉(zhuǎn)周期僅為9h55min,其外圍有一模糊不清的環(huán).為了判斷該環(huán)是連續(xù)物還是衛(wèi)星群,測出了環(huán)中各層的線速度V的大小與該層至行星中心的距離R,以下判斷:①若V與R成正比,則環(huán)是連續(xù)物;②若V與R成反比,則環(huán)是連續(xù)物;③若V2與R成反比,則環(huán)是衛(wèi)星群; ④若V2與R成正比,則環(huán)是衛(wèi)星群.正確的判斷應(yīng)該是( 。
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,輕彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m、套在傾斜固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平.圓環(huán)從A處由靜止釋放,經(jīng)過桿上B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,在C處時(shí)彈簧處于原長且彈簧與斜桿垂直,A、C高度差為h.如果圓環(huán)在C處獲得一沿斜桿向上的速度v,恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g.則圓環(huán)( 。
A.下滑過程中,加速度一直減小
B.上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度
C.下滑過程中,克服摩擦力做的功為$\frac{1}{4}$mv2
D.在A處,彈簧的彈性勢能為mgh-$\frac{1}{4}$mv2

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