【題目】如圖所示,質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上,質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接,小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動,開始輕桿處于水平狀態(tài),現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度="4" m/s,g10。

1)若鎖定滑塊,試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向。

2)若解除對滑塊的鎖定,試求小球通過最高點時的速度大小。

(3)在滿足(2)的條件下,試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點與小球起始位置點間的距離。

【答案】

【解析】

1)設(shè)小球能通過最高點,且此時的速度為,在上升過程中,因只有重力做功,小球的機械能守恒。則

設(shè)小球到達最高點時,輕桿對小球的作用力為F,方向向下,則

②③式,得

由牛頓第三定律可知,小球?qū)p桿的作用力大小為,方向豎直向上。

2)解除鎖定后,設(shè)小球通過最高點時的速度為,此時滑塊的速度為V。在上升過程中,因系統(tǒng)在水平方向不受外力作用,水平方向的動量守恒。以水平向右的方向為正方向,有

在上升過程中,因只有重力做功,系統(tǒng)的機械能守恒,則

⑤⑥式,得

3)設(shè)小球擊中滑塊右側(cè)軌道的位置點與小球起始位置點間的距離為,滑塊向左移動的距離為,任意時刻小球的水平速度大小為,滑塊的速度大小為。由系統(tǒng)水平方向的動量守恒,得

式兩邊同乘以,得

式對任意時刻附近的微小間隔都成立,累積相加后,有

式得

練習冊系列答案
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C. -2g、2g、0 D. -2g、 g、g

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A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長

C. c4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

D. d的運動周期可能是30 h

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【題目】甲、乙、丙、丁四輛小車從同一地點向同一方向運動的情況分別如圖所示,下列說法正確的是( )

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B. 這四輛車均從靜止開始運動

C. 0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車在時刻t2相距最遠

D. 0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車間的距離先增大后減小

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A. 若增大入射光的強度,光電子的最大初動能將增大

B. 若入射光的能量小于3.5 eV,改變電源的正負極方向,則電流表示數(shù)可能會不等于0

C. 光電管材料的逸出功等于3.5 eV

D. 增大入射光的波長,在電壓表示數(shù)不變的情況下,電流表示數(shù)會變大

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【題目】有一钚的同位素核靜止在勻強磁場中,該核沿與磁場垂直的方向放出x粒子后,變成軸的一個同位素原子核。則(

A. 放出的x粒子是

B. 該核反應是核裂變反應

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D. 鈾核與x粒子在該磁場中的旋轉(zhuǎn)周期相等

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【題目】下列關(guān)于物理學史和物理研究方法的敘述中正確的是  

A. 根據(jù)速度定義式,當非常非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義運用了極值的思想方法

B. 在推導勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用的是微元法

C. 伽利略借助實驗研究和邏輯推理得出了自由落體運動規(guī)律

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各球加速度的大。

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拍片時,A球上方正運動的球有幾顆。

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(1)求物塊A剛開始運動時的加速度大小a

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(3)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/span>N(N>0.5),小明同學認為,只要N足夠大,就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點時的速度增大到2vm,你認為是否正確?如果正確,請說明理由,如果不正確,請求出A沿斜面上升到Q點位置的速度的范圍.

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