13．某同學(xué)為了探究質(zhì)量均勻分布的直桿轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)動慣量，設(shè)計了如圖所示的實驗：
質(zhì)量為M、長為l的質(zhì)量均勻分布的直桿，一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，一切阻力不計．將處于水平位置的直桿由圖甲位置靜止釋放．若某次實驗中，測得光電門和轉(zhuǎn)軸O間的豎直距離為h 直桿A端經(jīng)過光電門時的瞬時速度為vA，則此時直桿轉(zhuǎn)動的瞬時角速度ω=$\frac{{v}_{A}}{l}$，（用vA和l來表示），直桿從水平位置轉(zhuǎn)到光電門處的過程中重力勢能的減少量△Ep=$\frac{1}{2}Mgh$（用M、g、h來表示）

分析 根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系得出直桿轉(zhuǎn)動的瞬時角速度，根據(jù)直桿重心下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系知，直桿轉(zhuǎn)動的瞬時角速度$ω=\frac{{v}_{A}}{l}$．
由幾何關(guān)系知，直桿重心下降的高度為$\frac{1}{2}h$，則直桿從水平位移轉(zhuǎn)到光電門處過程中的重力勢能減小量$△{E}_{p}=\frac{1}{2}Mgh$．
故答案為：$\frac{{v}_{A}}{l}$，$\frac{1}{2}Mgh$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道線速度與角速度的關(guān)系，注意求解重力勢能的減小量，下降的高度不能用h表示，應(yīng)該是重心下降的高度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在O點，下端與一輕質(zhì)活塞相連，活塞的橫街面積S=50cm2，質(zhì)量m=5kg的柱型氣缸內(nèi)被活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．若逐漸降低氣體溫度，當溫度T1=360K時，氣缸對地面恰好沒有壓力．已知氣缸導(dǎo)熱性能良好，不計活塞與汽缸壁之間的摩擦，設(shè)大氣壓p壓=1×102Pa，g取10m/s2．
（1）若彈簧的勁度系數(shù)k=500N/m，當氣體溫度升高到T2=500K時，彈簧處于自然狀態(tài)，求此時活塞離氣缸底部的距離；
（2）當降低氣體溫度為某一數(shù)值時，發(fā)現(xiàn)氣缸離開地面上升了5cm，求此時氣體的溫度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．一輛汽車的質(zhì)量為1 000kg．當汽油全部用完時，距加油站還有125m的距離，不得不用人力把汽車沿直線推到加油站去加油（如圖所示）．如果一人用繩索在汽車前端沿傾角θ=10°的方向向前施一800N的拉力，同時，在汽車后端有兩人均用800N的水平推力向前推汽車．當三人把車推到加油站時，人對汽車共做了多少功？（cos 10°=0.98）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．以下關(guān)于電場和電場線的說法中正確的是（　�。�
A．電場、電場線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場線不僅能相交，也能相切
B．同一試探電荷在電場線密集的地方所受靜電力大
C．凡是有電場線通過的點，場強不為零，不畫電場線的區(qū)域內(nèi)的點場強為零
D．電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上不存在

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，AB為傾角θ=37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP為圓心角等于143°、半徑R=0.5m的豎直光滑圓弧形軌道，兩軌道相切于B點，P、O兩點在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點，另-端在斜面上C點處，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的小物塊（可視為質(zhì)點）在B點以初速度v0=3m/s沿斜面向下運動，壓縮彈簧到D點時速度為0，已知斜面BC部分長度sBC=1m，sCD=0.2m，小物塊與斜面BC部分間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，sin37°=0.6°，cos37°=0.8，g取10m/s2．試求：
（1）彈簧被壓縮到D點時的彈性勢能Ep；
（2）小物塊在沿軌道運動的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q；
（3）若改變小物塊在B點向下的初速度vB，使小物塊在沿軌道運動的過程中不脫離軌道，求vB的范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，（a）圖表示某物體在x軸方向上的分速度的v-t圖象，（b）圖表示該物體在y軸方向上的分速度的v-t圖象．求：
（1）物體在t=0時的速度；
（2）t=8s時物體的速度；
（3）t=4s時物體的位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．“扔紙團”是深受大眾青睞的手機小游戲．如圖所示，游戲時，游戲者滑動屏幕將紙團從P點以速度v水平拋向固定在水平地面上的圓柱形廢紙簍，紙團恰好沿紙簍的上邊沿入簍并直接打在紙簍的底角．若要讓紙團進入紙簍中并直接擊中簍底正中間，下列做法可行的是（　�。�
A．在P點將紙團以小于v的速度水平拋出
B．在P點將紙團以大于v的速度水平拋出
C．在P點正上方某位置將紙團以小于v的速度水平拋出
D．在P點正下方某位置將紙團以大于v的速度水平拋出

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，一質(zhì)量為M的小車靜止于光滑的水平面上，小車上AB部分是半徑R的四分之一光滑圓弧，BC部分是粗糙的水平面．今把一質(zhì)量為m的小物體從A點由靜止釋放，小物塊與BC部分間的動摩擦因數(shù)一定，若小車固定，最終小物體與小車相對靜止于B、C之間的D點，BD間距離為x；若小車不固定，最終小物體與小車相對靜止于E點（圖中未標出），求BE之間的距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．為緩解星際航行中宇骯員長期處于“零重力”狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在航天器上加裝圓柱形旋轉(zhuǎn)艙，旋轉(zhuǎn)艙可以繞中心軸OO′自轉(zhuǎn)，橫截面半徑為r，如圖所示．當旋轉(zhuǎn)艙自轉(zhuǎn)時，宇航員對桶壁產(chǎn)生壓力，相當于給飛船內(nèi)的宇航員提供了“人工重力”．若旋轉(zhuǎn)艙繞中心軸OO′自轉(zhuǎn)的角速度為ω時．“人工重力”中的重力加速度為g，宇航員離開軸OO′的距離為L，則（　�。�
A．g=ω2$\sqrt{L}$B．g=ω2LC．g=$\frac{{ω}^{2}}{L}$D．g=$\frac{{ω}^{2}}{\sqrt{L}}$

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