【題目】如圖所示，長為L的輕桿兩端分別固定有質量均為m的A、B兩小鐵球，桿的三等分點O處有光滑的水平固定轉軸，使輕桿可繞轉軸在豎直面內無摩擦轉動。用手將該裝置固定在桿恰好水平的位置，然后由靜止釋放。重力加速度為g。求

（1）當桿到達豎直位置時，小球A的速度和桿對小球B的彈力；

（2）從釋放輕桿到輕桿轉到豎直位置過程中，輕桿對小球A做的功。

【答案】（1），彈力大小為，方向豎直向上；（2）

【解析】試題分析（1）對整個系統(tǒng)而言，由于只有重力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒．由系統(tǒng)的機械能守恒和速度關系求出桿到達豎直位置時兩球的角速度，根據(jù)求得AB的速度，在豎直位置對B由牛頓第二定律可以求出桿對小球B的彈力；（2）根據(jù)動能定理求得桿對A做功。

（1）當桿到達豎直位置時，設A、B的速度分別為

因為A、B角速度相同，所以：

由系統(tǒng)機械能守恒得：

聯(lián)立解得：

在豎直位置時對B由牛頓第二定律得：

解得：

即桿對B的彈力大小為，方向豎直向上

（2）對A由動能定理得：

解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計一個測定平拋運動初速度的實驗裝置，設計示意圖如圖所示，O點是小球拋出點，在O點有一個頻閃的點光源，閃光頻率為30Hz，在拋出點的正前方，豎直放置一塊毛玻璃，在小球拋出后當光源閃光時，在毛玻璃上有一個小球的投影點，在毛玻璃右邊用照相機多次曝光的方法，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片．

（1）使用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球直徑為_______cm

（2）已知圖中O點與毛玻璃水平距離L=1.2m，兩個相鄰小球投影點的實際距離△h=5cm，則小球在毛玻璃上投影像點做______運動，小球平拋運動的初速度是______m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，R1、R2為滑動變阻器，R3為定值電阻，兩水平放置的平行金屬板．A、B為上下平行板的中點。一質量為m的帶電微粒由平行板左端中間的M點以水平向右的速度射入平行板間，微粒沿如圖的虛線軌跡落在下極板B點的 右側N點，假設微粒的重力和電源的內阻均可忽略不計，則下列說法正確的是( 　)

A. 如果將滑動變阻器R2的滑動觸頭向左移動，微粒將打在N點的左側

B. 如果將定值電阻R3去掉，則微粒將打在N點的左側

C. 如果僅將上極板上移，微粒將可能從右側飛出電場

D. 若將上極板上移后再將上下金屬板分別以A1、B為圓心逆時針轉動一小角度θ，使板間距與初始間距相等，微粒可能仍打到下極板上的N點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源電壓為6V，頻率為50HZ.重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機械能守恒定律.

（1）這位同學進行正確操作后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量，如圖乙所示，其中點為起始點， 、、、、、為六個計數(shù)點.根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，當打點時重物的速度為_______m/s（保留3位有效數(shù)字）

（2）他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度，量出下落的高度，并以為縱軸，以為橫軸畫出圖象，則所畫的圖象應是下面的________

A、A B、B C、C D、D

（3）他進一步分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差，為此對實驗設計進行了改進，用如圖丙所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光的時間，用毫米刻度尺測出之間的距離，用游標卡尺測得小鐵球的直徑.重力加速度為.實驗前應調整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，則小鐵球經(jīng)過光電門時瞬時速度______.如果、、、存在關系式______________，就可驗證機械能守恒定律.

（4）比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點是_______________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩個處于同一豎直面上的相同軌道，A、B兩個相同小球從離出口處相同高度的地方同時由靜止開始釋放，假設小球經(jīng)過斜面與水平軌道連接處無能量損失，所有的接觸都是光滑的。離開軌道后A球做平拋運動，B球做勻速直線運動。則：

(1)A、B兩球是否在A球第一次落地點處相碰，答：_______(選填“是”或“否”)；

(2)如果多次觀察到同樣的現(xiàn)象，你可以得出什么結論是：_____________________

(3)若要算出A球平拋運動的初速度，則還需要測量的物理量是：_______________，計算初速度的表達式為 ______________（重力加速度g已知，用測量的物理量表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點，∠abc＝120°.現(xiàn)將三個等量的正點電荷＋Q固定在a、b、c三個頂點上，將一個電量為＋q的點電荷依次放在菱形中心點O點和另一個頂點d點處，兩點相比(　　)

A. ＋q在d點所受的電場力較大

B. ＋q在d點所具有的電勢能較大

C. d點的電勢低于O點的電勢

D. d點的電場強度大于O點的電場強度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在x軸上有兩個點電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示．下列說法正確有

A. x1處的電場強度為零

B. q1和q2帶有異種電荷

C. 負電荷從x1移到x2，受到的電場力增大

D. 負電荷從x1移到x2，電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一組同學用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。物體A和B系在輕質細繩兩端跨過光滑輕質定滑輪，讓A、B由靜止釋放(物體A質量大于B)。1、2處分別安裝光電門，用來測量物體上的遮光片通過該處的時間。

①實驗中測量出物體A的質量mA、物體B的質量mB、遮光片的寬度d、光電門1、2間的距離h、遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2 ，已知d遠小于h。則可計算出遮光片經(jīng)過光電門1時速率為___________。

②若實驗滿足表達式_______________(用①中測出物理量的符號和重力加速度g表示)，則可驗證機械能守恒定律。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國于2013年12月2日凌晨成功發(fā)射了“嫦娥三號”月球探測器，12月10日21時20分，“嫦娥三號”在環(huán)月軌道成功實施變軌控制，從100km×100km的環(huán)月圓軌道，降低到近月點15km、遠月點100km的橢圓軌道，進入預定的月面著陸準備軌道，并于12月14日21時11分實現(xiàn)衛(wèi)星攜帶探測器在月球的軟著陸。下列說法正確的是

A．如果不考慮地球大氣層的阻力，則“嫦娥三號”的發(fā)射速度可以小于7.9km/s

B．若已知“嫦娥三號”在100km的環(huán)月圓軌道上飛行的周期及萬有引力常量，則可求出月球的平均密度

C．若已知“嫦娥三號”、“嫦娥一號”各自繞月球做勻速圓周運動的高度（高度不同）、周期和萬有引力常量，則可求出月球的質量、半徑

D．“嫦娥三號”為著陸準備而實施變軌控制時，需要通過發(fā)動機使其加速

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