5.如圖所示,有一輕質(zhì)桿OA,可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),在桿的另一端A點(diǎn)和中點(diǎn)B各固定一質(zhì)量為m的小球,設(shè)桿長(zhǎng)為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí)桿靜止在水平位置,求桿釋放后,桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí),A、B點(diǎn)兩小球的重力勢(shì)能減少了多少;A、B點(diǎn)兩球的速度各是多大?

分析 重力勢(shì)能的減小量等于重力做功的大。畬(duì)A、B兩球組成的系統(tǒng),在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,抓住A、B的角速度相等,根據(jù)A、B的速度關(guān)系,利用系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律求出A、B兩球的速度.

解答 解:A、B兩小球的重力勢(shì)能減少量分別為:△EPA=mgL,△EPB=mg$•\frac{1}{2}$L=$\frac{1}{2}$mgL.
若取B的最低點(diǎn)為零重力勢(shì)能參考平面,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得:
 mgL+$\frac{1}{2}$mgL=$\frac{1}{2}$m${v}_{A}^{2}$+$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
又因A球?qū)球在各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的角速度相同,由v=rω,知vA=2vB
聯(lián)立兩式得:vA=2$\sqrt{\frac{3}{5}gL}$,vB=$\sqrt{\frac{3}{5}gL}$.
答:A、B兩小球的重力勢(shì)能減少量分別為mgL和$\frac{1}{2}$mgL.A球的速度為2$\sqrt{\frac{3}{5}gL}$,B球的速度為$\sqrt{\frac{3}{5}gL}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道A、B兩球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,對(duì)單個(gè)小球,機(jī)械能并不守恒.

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16.一質(zhì)量100kg的人,由于地球自轉(zhuǎn),他在赤道上和北極極點(diǎn)上所需的向心力各多大?所受到重力各是多大?通過(guò)上述計(jì)算,你得出什么結(jié)論?

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13.如圖所示,一形狀為等邊三角形的絕緣支架處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,支架可繞頂點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng),B,C兩個(gè)頂點(diǎn)分別固定著帶電量為+q,-q的兩個(gè)帶電小球,圖示位置處的電勢(shì)分別為φAB=0,φC=φ,現(xiàn)讓支架以A點(diǎn)為軸在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°,不計(jì)兩帶電小球?qū)﹄妶?chǎng)的影響,系統(tǒng)的電勢(shì)能為( 。
A.-$\frac{2\sqrt{3}}{3}$qφB.-$\frac{\sqrt{3}}{3}$qφC.-qφD.

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20.水平傳送帶以恒定速度v運(yùn)動(dòng),把一質(zhì)量為m的鐵塊輕輕放在傳送帶左側(cè),鐵塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)鐵塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí),鐵塊對(duì)地發(fā)生的位移為s,鐵塊獲得的動(dòng)能為( 。
A.mv2B.μmgsC.$\frac{1}{2}mv$2D.μmgs+mv2

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10.如圖所示,一物塊放在表面粗糙的長(zhǎng)木板上,木板放在地上.現(xiàn)使木板獲得某一速度v,當(dāng)木板的位移為x時(shí),物塊相對(duì)木板后退了x′,若物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,摩擦力大小為Ff,則木板對(duì)物塊的摩擦力做功W1=-Ff(X-X′),物塊對(duì)木板的摩擦力做功W2=-FfX,這一對(duì)摩擦力做功之和為-FfX′.

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2.如圖所示,半徑為R的半圓形光滑凹槽A靜止在光滑平面上,其質(zhì)量為m,現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的小物塊B,由靜止開(kāi)始從槽面左端的最高點(diǎn)沿凹槽滑下,當(dāng)小物塊B剛要到達(dá)槽面最低點(diǎn)時(shí),凹槽A恰好被一表面帶有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住,在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零;小物塊B繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到距槽面最低點(diǎn)的最大高度是$\frac{R}{2}$,則小物塊從釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.凹槽A對(duì)小物塊B做的功W=-$\frac{1}{2}$mgR
B.凹槽A對(duì)小物塊B做的功W=mgR
C.凹槽A被粘住的瞬間,小物塊B對(duì)凹槽A的壓力大小為mg
D.凹槽A被粘住的瞬間,小物塊B對(duì)凹槽A的壓力大小為2mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.磁場(chǎng)具有能量,磁場(chǎng)中單位體枳內(nèi)所具有的磁場(chǎng)能量叫磁場(chǎng)的能量密度,其表達(dá)式為ω=$\frac{{B}^{2}}{2μ}$,式中B磁感應(yīng)強(qiáng)度,在空氣中μ為一常量,一個(gè)學(xué)生根據(jù)能量守恒的思想來(lái)測(cè)量一條形磁鐵N極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小,他用一塊與磁鐵端面等大的鐵片吸在磁鐵上,然后用力緩慢拉開(kāi)一段微小距離△x,如圖所示,他測(cè)出磁鐵端面的面面積為S,用力傳感器測(cè)得拉力F的大小,己知拉力F做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量,則條形磁鐵端面附近磁感應(yīng)強(qiáng)B的大小可表示為( 。
A.$\sqrt{\frac{2μF}{S}}$B.$\sqrt{\frac{2SF}{μ}}$C.$\sqrt{\frac{μF}{S}}$D.$\sqrt{\frac{SF}{μ}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.兩個(gè)相同的薄壁型氣缸A和B,活塞的質(zhì)量都為m,橫截面積都為S,氣缸的質(zhì)量都為M,$\frac{M}{m}$=$\frac{2}{3}$,氣缸B的筒口處有卡環(huán)可以防止活塞離開(kāi)氣缸.將氣缸B的活塞跟氣缸A的氣缸筒底用細(xì)線相連后,跨過(guò)定滑輪,氣缸B放在傾角為30°的光滑斜面上,氣缸A倒扣在水平地面上,氣缸A和B內(nèi)裝有相同質(zhì)量的同種氣體,體積都為V0,溫度都為27℃,如圖所示,此時(shí)氣缸A的氣缸筒恰好對(duì)地面沒(méi)有壓力.設(shè)氣缸內(nèi)氣體的質(zhì)量遠(yuǎn)小于活塞的質(zhì)量,大氣對(duì)活塞的壓力等于活塞重的1.5倍.求:
(1)若使氣缸A的活塞對(duì)地面的壓力為0,氣缸A內(nèi)氣體的溫度是多少度?
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