7．如圖所示，在光滑的水平地面上有一個(gè)表面光滑的立方體Q．一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O點(diǎn)，0點(diǎn)固定于地面上，輕桿的上端連接著一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球P，小球靠在立方體左側(cè)的豎直面上，小球P的質(zhì)量m為3.2kg，立方體Q的質(zhì)量M為5．Okg．起初整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到輕微擾動(dòng)后P倒向右側(cè)并推動(dòng)Q．求在P和Q分離之前，輕桿轉(zhuǎn)過(guò)0=37°角時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是多少？（重力加速度g取10m/s2）

分析 在PQ分離之前，P和Q的水平方向速度相同，小球P在沿立方體Q的側(cè)面下滑過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式，聯(lián)立方程即可求解．

解答 解：小球P在沿立方體Q的側(cè)面下滑過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有：
mgL（1-cosθ）=$\frac{1}{2}m{{v}_{P}}^{2}+\frac{1}{2}M{{v}_{Q}}^{2}$
根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解有：vQ=vpcosθ
又有vp=ωR
帶入數(shù)據(jù)可解得：ω=2.0 rad/s
答：在P和Q分離之前，輕桿轉(zhuǎn)過(guò)θ=37°角時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是2.0 rad/s．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是找到小球的分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)，知道在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，難度適中．

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：解答題

17．如圖，與水平面成θ=25°角的傾斜的繃緊傳送帶，AB長(zhǎng)為S=6m，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，始終以v0=$\sqrt{3}$m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；臺(tái)面BC與傳送帶平滑連接于B點(diǎn)，BC長(zhǎng)L=2.2m；半圓形光滑軌道半徑R=1.0m，與水平臺(tái)面相切于C點(diǎn)．一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的待加工小工件（可以視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)無(wú)初速釋放，小工件與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，小工件與臺(tái)面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.01．（注意：小工件能夠以相同速率在臺(tái)面與傳送帶間的B點(diǎn)相互平穩(wěn)滑動(dòng)；已知sin25°=0.4；cos25°=0.9；重力加速度取g=10m/s2）．求：
（1）小工件從A點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；
（2）小工件最后停留在何處；
（3）若小工件從A點(diǎn)無(wú)初速釋放，三次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，因傳送工件電動(dòng)機(jī)要多消耗多少的電能．（本小題計(jì)算中，取$\sqrt{53}$=7.3，$\sqrt{3}$=1.7）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．如圖所示，一與水平面成θ=37°角的傾斜導(dǎo)軌下半部分有足夠長(zhǎng)的一部分（cd、ef虛線之間）處在垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，軌道下邊緣與一高為h=0.2m光滑平臺(tái)平滑連接，平臺(tái)處在磁場(chǎng)外．軌道寬度L=1m，軌道頂部連接一阻值為R=1Ω的電阻，現(xiàn)使一質(zhì)量m=0.3kg、電阻為r=0.2Ω的導(dǎo)體棒PQ從距磁場(chǎng)上邊界l=3m處自由下滑，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)前恰好達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，落至水平面時(shí)的速度方向與水平方向成α=53°角．不計(jì)一切摩擦，g取10m/s2．
（1）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
（2）PQ從距磁場(chǎng)上邊界l=3m處自由下滑，請(qǐng)分析進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)情況，并求剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻R的電流．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．下面說(shuō)法正確的是（　�。�
A．電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方，電場(chǎng)線一定越密，電勢(shì)也一定越高
B．電荷置于電勢(shì)越高的點(diǎn)，所具有的電勢(shì)能也越大
C．元電荷是表示跟一個(gè)電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量
D．電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．下列四個(gè)單位中能表示能量的單位有哪些（　　）
A．電子伏特（ev）B．焦耳（J）C．千瓦時(shí)（kW•h）D．瓦特（W）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2016-2017學(xué)年湖北省沙市高二上學(xué)期期中考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2的阻值．實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E（不計(jì)內(nèi)阻），待測(cè)電阻R1，待測(cè)電阻R2，電流表A（量程為0．6A，內(nèi)阻較小），電阻箱R（0-99．99Ω），單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線若干．

（1）先測(cè)電阻R1的阻值．閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出其示數(shù)r1和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，將S2切換到b，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)r2．則電阻R1的表達(dá)式為R1=______．

（2）小明同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R1=2．0Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值．他的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的1/I-R圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=______V，電阻R2=______Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

（3）用此方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值______真實(shí)值；R2的測(cè)量值____真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．天文學(xué)研究表明，地球的自轉(zhuǎn)在3億年間大約慢了2小時(shí)．假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來(lái)的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（　　）（只有一個(gè)選項(xiàng)正確）
A．線速度變大B．向心加速度變大
C．距地面的高度變大D．角速度變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．有一個(gè)200匝的線圈，總電阻為10Ω，在0.5s內(nèi)垂直穿過(guò)線圈平面的磁通量從0.05Wb均勻增加到0.15Wb．請(qǐng)問(wèn)：
（1）這段時(shí)間內(nèi)線圈中磁通量的變化量為多少？
（2）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？
（3）通過(guò)線圈的感應(yīng)電流為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．新規(guī)對(duì)駕駛證考試要求越來(lái)越嚴(yán)，最后的路考在即將結(jié)束時(shí)要進(jìn)行目標(biāo)停車，考官會(huì)在離停車點(diǎn)不遠(yuǎn)的地方發(fā)出指令，要求將車停在指定的標(biāo)志桿附近．終點(diǎn)附近的道路是平直的，依次有編號(hào)為A、B、C、D、E的五根標(biāo)志桿，相鄰桿之間的距離均為△L=12.0m．一次路考時(shí)，學(xué)員甲駕駛汽車，學(xué)員乙坐在后排觀察并記錄時(shí)間，學(xué)員乙與車的前端面的距離△s=2.0m．假設(shè)在考官發(fā)出目標(biāo)停車的指令前，汽車是勻速運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)學(xué)員乙經(jīng)過(guò)O點(diǎn)考官發(fā)出指令：“在D標(biāo)志桿目標(biāo)停車”．發(fā)出指令后，學(xué)員乙立即開(kāi)始計(jì)時(shí)，學(xué)員甲需要經(jīng)歷△t=0.5s的反應(yīng)時(shí)間才剎車，剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止．學(xué)員乙記錄下自己經(jīng)過(guò)B、C桿時(shí)的時(shí)刻分別為tB=4.50s，tC=6.50s，已知LOA=44m．求：
（1）剎車前汽車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v0及汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a．
（2）汽車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)車頭前端面與D標(biāo)志桿的距離．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案