15．如圖所示，長為L的輕桿的兩端分別固定著A、B兩球，其質(zhì)量分別為m、M，輕桿中點有一固定光滑轉(zhuǎn)軸，桿可在豎直平面無摩擦地轉(zhuǎn)動，若桿從水平位置開始轉(zhuǎn)動，當B球轉(zhuǎn)至最低點時，求B球的速度大�。�

分析 因A、B兩球用輕桿相連，故兩球轉(zhuǎn)動的角速度相等，根據(jù)v=ωr可知，線速度也相等，對A、B兩球組成的系統(tǒng)應(yīng)用機械能守恒定律即可解題．

解答 解：A、B兩球轉(zhuǎn)動的角速度相等，由v=ωr得：故vA=vB，
對A、B兩球組成的系統(tǒng)應(yīng)用機械能守恒定律，得到
Mg•L-mgL=$\frac{1}{2}$mvA2+$\frac{1}{2}M$vB2
解得：vB=$\sqrt{\frac{2（M-m）gL}{M+m}}$
答：當B球轉(zhuǎn)至最低點時，B球的速度大小為$\sqrt{\frac{2（M-m）gL}{M+m}}$．

點評 本題關(guān)鍵是A、B球機械能均不守恒，但A與B系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)守恒定律列式求解即可，難度適中．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．下列說法正確的是（　　）
A．物體所受到的合外力越大，其速度改變量也越大
B．物體所受到的合外力減小時，物體的速度一定減小
C．物體所受到的合外力不變（F合≠0），其運動狀態(tài)就不改變
D．物體所受到的合外力變化，其速度的變化率一定變化

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R，當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°的過程中，下列判斷正確的是（　�。�
A．電壓表的讀數(shù)為$\frac{NBSωR}{\sqrt{2}（R+r）}$
B．電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}ωRπ}{4（R+r）^{2}}$
C．當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°時的電流為$\frac{NBSω}{2（R+r）}$
D．通過電阻R的電荷量為q=$\frac{NBS}{2（R+r）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．如圖所示，在溜冰場上經(jīng)�？吹�，兩人面對面拉著做圓周運動的表演，假設(shè)某光滑的溜冰場上，有甲、乙兩名溜冰愛好者，m甲=80kg，m乙=40kg，面對面拉著水平的彈簧測力計做圓周運動的溜冰表演，兩人相距0.9m，彈簧秤的示數(shù)為96N．求
（1）兩人的運動半徑r甲和r乙；
（2）兩人的角速度ω甲和ω乙；
（3）兩人的線速度v甲和v乙．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．某同學進行立定摸高訓(xùn)練，測得數(shù)據(jù)如下：站立時摸到的高度為h1=2.15m，跳起時摸到的高度為h2=2.60m．（g=10m/s2）
（1）該同學起跳離地時的速度v（即離開地面瞬間的速度）為多少？
（2）起跳前人要先下蹲一段距離，然后起跳至離開地面，此過程為起跳過程．若該同學質(zhì)量為m=50kg，起跳前下蹲，重心下降的距離為h0=0.30m，這位同學在起跳過程中所做的功W是多少？
（3）如起跳過程可認為重心在做勻加速直線運動，這位同學在起跳過程中的平均功率P是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖甲所示，為一足夠長的導(dǎo)熱性能良好的氣缸．用一質(zhì)量為m=lOkg厚度不計的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，環(huán)境溫度保持不變，封閉的氣柱長度為10cm．忽略活塞與氣之間的摩擦．己知外界大氣壓為p0=1.0×105Pa，活塞的截面積為S=50cm2，重力加速度g=lOm/s2．求：
（1）若將氣缸按如圖乙所示的方式懸吊，氣柱的長度應(yīng)為多少？
（2）氣缸由圖甲變?yōu)閳D乙的過程中，氣缸內(nèi)的氣體吸收了多少熱量？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．如圖，有一個在水平面上固定放置的氣缸，由a、b、c三個粗細不同的同軸絕熱圓筒組成，a、b、c的橫截面積分別為2S、S和3S．已知大氣壓強為p0．兩絕熱活塞A和B用一根長為4l的不可伸長的細線相連，兩活塞之間密封有溫度為T0的空氣，開始時，兩活塞靜止在圖示位置．現(xiàn)對氣體加熱，使其溫度緩慢上升，兩活塞緩慢移動，忽略兩活塞與圓筒之間的摩擦．求：
（1）加熱前被封閉氣體的壓強和細線中的拉力；
（2）氣體溫度上升到多少時，其中一活塞恰好移至其所在圓筒與b圓筒連接處；
（3）氣體溫度上到$\frac{4{T}_{0}}{3}$時，封閉氣體的壓強．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，支架裝置BO′O可繞豎直軸O′O水平轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的小球A與兩細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角為37°．已知小球的質(zhì)量m=1kg，細線AC長L=lm，B點距轉(zhuǎn)軸O′O的水平距離和距C點豎直距離相等．（重力加速度g取l0m/m2．sin37°=0.6．cos37°=0.8．sm53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）若裝罝靜止不動時，求細線AB的拉力TB和細線AC的拉力TC的大小；
（2）若裝置以角速度ω=2$\sqrt{5}$rad/s繞豎直軸O′O水平勻速轉(zhuǎn)動時，求細線AC和轉(zhuǎn)軸O′O間夾角θ的大小？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．在某星球表面，用彈簧測力計測得質(zhì)量為m0的物體的重力為P，已知該星球的半徑為R，萬有引力常量為G，它的同步通訊衛(wèi)星的軌道離地面的高度為h，則（　　）
A．星球的質(zhì)量為$\frac{P{R}^{2}}{G{m}_{0}}$
B．星球的同步通訊衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的向心加速度大小等于$\frac{P}{{m}_{0}}$
C．星球的自轉(zhuǎn)周期等于$\frac{2π}{R}$$\sqrt{\frac{{m}_{0}（R+h）^{3}}{P}}$
D．該星球的第一宇宙速度為v=R$\sqrt{\frac{P}{{m}_{0}}}$

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