【題目】如圖所示,完全相同的兩個(gè)彈性小球AB用不可伸長的、長為L的輕繩連接,分別套在水平細(xì)桿OP和豎直細(xì)桿OQ上,OPOQO點(diǎn)用一小段圓弧桿平滑相連,且OQ足夠長。初始時(shí)刻,將輕繩拉至水平位置伸直,然后釋放兩個(gè)小球,A球通過小段圓弧桿速度大小保持不變,重力加速度為g,不計(jì)一切摩擦試求:

(1)當(dāng)B球下落時(shí)A球的速度大;

(2)A球到達(dá)O點(diǎn)后再經(jīng)過多長時(shí)間能夠追上B球;

【答案】(1)(2)

【解析】

1B環(huán)下落一段位移后,設(shè)繩子與水平方向之間的夾角為,則與豎直方向之間的夾角:

設(shè)此時(shí)A的速度為,將A的速度沿繩子方向與垂直于繩子的方向分解,設(shè)沿繩子方向的分速度為v,如圖:

則:

設(shè)B的速度為,將B的速度也沿繩子的方向與垂直于繩子的方向分解如圖:

其中沿繩子方向的分速度與A沿繩子方向的分速度是相等的,則:

所以:

當(dāng)B環(huán)下落時(shí)繩子與水平方向之間的夾角:

所以:

則:

B下降的過程中AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,得:

聯(lián)立得A環(huán)的速度大小為:

2)由于A到達(dá)O點(diǎn)時(shí)A沿繩子方向的分速度為0,所以B的速度等于0,由機(jī)械能守恒得:

解得:

環(huán)AO點(diǎn)后做初速度為、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),B做自由落體運(yùn)動(dòng);當(dāng)A追上B時(shí),有:

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一皮帶傳動(dòng)裝置,A、BC三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA、RB、RC,已知RB=RC=RA ,若在傳動(dòng)過程中,皮帶不打滑.則( 

A. A點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小相等

B. A點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等

C. B點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小之比為21

D. B點(diǎn)與C點(diǎn)的向心加速度大小之比為14

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】若規(guī)定氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量為E1=0,則其它各激發(fā)態(tài)的能量依次為E2=10.2eVE3=10.09eV、E4=12.75eV、E5=13.06eV.在氣體放電管中,處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8eV的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài),在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的過程中( 。

A. 最多能輻射出六種不同頻率的光子

B. 最多能輻射出十種不同頻率的光子

C. 輻射出波長最長的光子是從n=4躍遷到n=1能級(jí)時(shí)放出的

D. 輻射出波長最長的光子是從n=5躍遷到n=4能級(jí)時(shí)放出的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示線圈的匝數(shù)n100,橫截面積S50 cm2,線圈總電阻r10 Ω,沿軸向有勻強(qiáng)磁場(chǎng),設(shè)圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化,則在開始的0.1 s內(nèi)(  )

A. 磁通量的變化量為0.25 Wb

B. 磁通量的變化率為2.5 Wb/s

C. a、b間電壓為零

D. a、b間接一個(gè)理想電流表時(shí),電流表的示數(shù)為0.25 A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的豎直平面內(nèi),在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)CMN重合,線框由靜止釋放,沿軸線DC方向豎直落入磁場(chǎng)中。忽略空氣阻力,從釋放到線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,關(guān)于線框運(yùn)動(dòng)的vt圖,可能正確的是:(

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上,用一橫截面積S=50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,一輕繩一端系在活塞上,另一端跨過兩個(gè)定滑輪連著一勁度系數(shù)k=2800N/m的豎直輕彈簧A,A下端系有一質(zhì)量m=14kg的物塊B。開始時(shí),缸內(nèi)氣體的溫度t1=27℃,活塞到缸底的距離L1=120cm,彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強(qiáng)恒為p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2,不計(jì)一切摩擦,F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻,求:

(1)當(dāng)B剛要離開桌面時(shí)汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度;

(2)氣體的溫度冷卻到-93℃時(shí)B離桌面的高度H。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為三種帶電體的電場(chǎng)線和等差等勢(shì)面示意圖,下列說法正確的是

A. 甲圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B. 乙圖中帶電體表面上C點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)相等

C. 丙圖中F點(diǎn)電勢(shì)大于E點(diǎn)電勢(shì),電子在F點(diǎn)電勢(shì)能比較大

D. 甲圖中A、B連線中點(diǎn)電勢(shì)等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示圓環(huán)形導(dǎo)體線圈平放在水平桌面上,的正上方固定一豎直螺線管,二者軸線重合,螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng),下列表述正確的是()

A. 線圈中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B. 穿過線圈的磁通量變小

C. 線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)

D. 線圈對(duì)水平桌面的壓力FN將增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測(cè)量玻璃棱鏡的折射率n,采用如圖所示裝置。棱鏡放在會(huì)聚透鏡的前面,AB面垂直于透鏡的光軸。在透鏡的焦平面上放一個(gè)屏,當(dāng)散射光照在AC面上時(shí)在屏上可以觀察到兩個(gè)區(qū)域:照亮區(qū)和非照亮區(qū)。連接兩區(qū)分界處(D點(diǎn))與透鏡光心Ο的線段OD與透鏡光軸成角30°。試求棱鏡的折射率n。棱鏡的頂角。

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