8．如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m=1kg，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h=0.2m，b放在地面上．a(chǎn)、b通過(guò)鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)．
（1）畫(huà)出當(dāng)a即將落地前（桿尚未轉(zhuǎn)至水平方向）滑塊a、b的受力分析圖；
（2）求當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，地面對(duì)b支持力的大�。ㄒ羞^(guò)程分析）；
（3）求a落地時(shí)速度的大�。�

分析 （1）分別以a、b為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力圖即可；
（2）當(dāng)a落地前b的加速度為零，即輕桿對(duì)b的作用力為零時(shí)，b的機(jī)械能最大，a的機(jī)械能最小由此即可得出結(jié)論；
（3）a、b組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，通過(guò)b的動(dòng)能變化，判斷輕桿對(duì)b的做功情況．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出a球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小．

解答 解：（1）受力分析如圖所示
（2）過(guò)程分析：當(dāng)a剛落地時(shí)，b的速度為零．當(dāng)a落地前b的加速度為零，即輕桿對(duì)b的作用力為零時(shí)，b的機(jī)械能最大，a的機(jī)械能最小，這時(shí)b受重力、支持力．
即FNb=mg 
（3）以滑塊a、b及輕桿組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，
則mgh=$\frac{1}{2}$mva2+0，即va=$\sqrt{2gh}$
答：（1）畫(huà)出當(dāng)a即將落地前（桿尚未轉(zhuǎn)至水平方向）滑塊a、b的受力分析圖如圖；
（2）當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，地面對(duì)b支持力的大小是mg；
（3）a落地時(shí)速度的大小是$\sqrt{2gh}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，以及知道當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b的動(dòng)能最大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

18．如圖為表演雜技“飛車走壁”的示意圖．演員騎摩托車在一個(gè)圓桶形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上飛馳，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．圖中a、b兩個(gè)虛線圓表示同一位演員騎同一輛摩托，在離地面不同高度處進(jìn)行表演的運(yùn)動(dòng)軌跡．不考慮車輪受到的摩擦，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．在a軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度較大
B．在a軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度較大
C．在a、b兩軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力相等
D．在a軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩托車和運(yùn)動(dòng)員所受的向心力較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．如圖所示，物體B被釘牢在放于光滑水平地面的平板小車上，物體A以速率v沿水平粗糙車板向著B(niǎo)運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞．則（　�。�
A．對(duì)于A與B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B．對(duì)于A與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C．對(duì)于A、B與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D．以上說(shuō)法都不對(duì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有如下器材：
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．低壓交流電源（附導(dǎo)線）；C．天平（附砝碼）；D．鐵架臺(tái)（附夾子）；E．重錘（附夾子）；F．紙帶；G．秒表，H復(fù)寫(xiě)紙．
其中不必要的有C、G；還缺少的是毫米刻度尺．
（2）如圖所示的曲線是一同學(xué)做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)畫(huà)出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的部分軌跡，他在運(yùn)動(dòng)軌跡上任取水平位移相等的A、B、C三點(diǎn)，測(cè)得△s=0.2m，又測(cè)得豎直高度分別為h1=0.1m，h2=0.2m，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小球拋出時(shí)的初速度為2m/s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．為了測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：
A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)1.5V左右，內(nèi)阻不超過(guò)1.5Ω）
B．電流表A1（量程0～2mA，內(nèi)阻RA1=10Ω）
C．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R1（0～20Ω，10A）
E．滑動(dòng)變阻器R2（0～100Ω，1A）
F．定值電阻R3=990Ω
G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
利用以上提供的器材，欲測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）為測(cè)量方便且測(cè)量誤差較小，上述滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用D（填寫(xiě)序號(hào)字母）．
（2）在如圖所示虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出完整的電路原理圖（標(biāo)明使用的器材）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．兩個(gè)點(diǎn)電荷相距r時(shí)，相互作用力為F，則（　�。�
A．兩電荷量都不變距離加倍時(shí)，作用力變?yōu)?\frac{F}{4}$
B．其中一個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，作用力不變
C．每個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，作用力為4F
D．兩個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時(shí)，作用力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒口半徑和筒高之比為4：3，筒內(nèi)壁粗糙、內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊A，與內(nèi)壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，距筒底的高度為H，當(dāng)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以下角速度中，可以使物體與圓筒間有靜摩擦力且靜摩擦力方向沿簡(jiǎn)壁向下的是（　�。�
A．$\sqrt{\frac{g}{2H}}$B．$\sqrt{\frac{5g}{8H}}$C．$\sqrt{\frac{3g}{2H}}$D．$\sqrt{\frac{2g}{H}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．甲、乙兩物體在同一直線上，同時(shí)由同一位置同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，其速度與時(shí)間的函數(shù)圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．開(kāi)始階段乙運(yùn)動(dòng)在甲在前面，20 s后乙落在甲的后面
B．第20 s末乙追上甲，且甲、乙運(yùn)動(dòng)速度相等
C．第40 s末乙追上甲
D．第40 s末，兩物體相距最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖所示，MN為絕緣板，PQ為MN的中垂線，O為MN的中點(diǎn)，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外（圖中未畫(huà)出），質(zhì)量為m電荷量為q的粒子（不計(jì)重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)（電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)），已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動(dòng)后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場(chǎng)．
（1）求粒子運(yùn)動(dòng)的速度大�。�
（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時(shí)無(wú)電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方的三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從A點(diǎn)平行于MC射出，OC=OD，則三角形磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為多少？
（3）在（2）問(wèn)情景下，求粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的總時(shí)間為多少？

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