【題目】如圖所示，在距水平地面高為h＝0.5m處，水平固定一根長直光滑桿，桿上P處固定一小定滑輪，在P點(diǎn)的右邊桿上套一質(zhì)量mA＝1kg的滑塊A. 半徑r＝0.3m的光滑半圓形豎直軌道固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，半圓形軌道上套有質(zhì)量mB＝2kg的小球B.滑塊A和小球B用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩繞過小定滑輪相連，在滑塊A上施加一水平向右的力F.若滑輪的質(zhì)量和摩擦均可忽略不計(jì)，且小球可看做質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，≈0.58.

(1) 若逐漸增大拉力F，求小球B剛要離地時(shí)拉力F1的大小；

(2) 若拉力F2＝57.9N，求小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大��；(結(jié)果保留整數(shù))

(3) 在(2)情形中當(dāng)小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)，拉力變?yōu)?/span>F3＝16N，求小球在右側(cè)軌道上運(yùn)動(dòng)的最小速度．(結(jié)果保留一位小數(shù))

【答案】(1) 23.2N (2) 4m/s. (3) 3.2m/s.

【解析】

（1）小球剛要離地時(shí)，繩子拉力的豎直分力等于重力，列式可解；

（2）從開始到C點(diǎn)，對A、B整體由動(dòng)能定理可解到達(dá)C點(diǎn)的速度；

（3）當(dāng)B球的切向加速度為0時(shí)，速度最小，從C到該位置，對A、B整體由動(dòng)能定理可求最小速度。

(1) F1cosα＝mg，其中cosα＝＝

解得F1＝23.2N.

(2) 當(dāng)B球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，滑塊A的速度為0.對A、B整體由動(dòng)能定理

F2[－(h－r)]－mBgr＝mBv2

解得v≈4m/s.

(3) 當(dāng)B球的切向加速度為0時(shí)，速度取最小值vmin.此時(shí)有mgsinβ＝F3

解得sinβ＝0.8

對A、B整體從B球處于C位置到B球速度最小狀態(tài)，用動(dòng)能定理

mBgr(1－cosβ)－F3[－(h－r)]

＝(mA＋mB)v－mBv2

解得vmin≈3.2m/s.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平面OM和平面ON之間的夾角為60°，其橫截面(紙面)如圖所示，平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q(q>0).粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場，速度與OM成60°角。已知該粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON有且只有一個(gè)交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場。不計(jì)重力.粒子離開磁場的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離l及在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t分別為

A. B. C. D.

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【題目】2018年6月14日11時(shí)06分，探月工程嫦娥四號(hào)任務(wù)“鵲橋”中繼星成為世界首顆成功進(jìn)入地月拉格朗日L2點(diǎn)的Halo使命軌道的衛(wèi)星，為地月信息聯(lián)通搭建“天橋”。如圖所示，該L2點(diǎn)位于地球與月球連線的延長線上，“鵲橋”位于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球、月球和“鵲橋”的質(zhì)量分別為Me、Mm、m，地球和月球之間的平均距離為R，L2點(diǎn)離月球的距離為x，則

A. “鵲橋”的線速度小于月球的線速度

B. “鵲橋”的向心加速度小于月球的向心加速度

C. x滿足

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖，虛線是這列簡諧橫波在t2=(t1+0.2)s時(shí)刻的波形圖，若波速為v1=35m/s，則x=5m的質(zhì)點(diǎn)M在t1時(shí)刻的振動(dòng)方向?yàn)?/span>___________(選填“向+y方向”或“向－y方向”)；若在t1~t2這段時(shí)間內(nèi)x=5m的質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為1m，則波的傳播方向?yàn)?/span>___________(選填“向+x方向”或“向－x方向”)，波速為___________m/s。

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【題目】如圖所示，一根直桿與水平面成θ＝37°角，桿上套有一個(gè)小滑塊，桿底端N處有一彈性擋板，板面與桿垂直. 現(xiàn)將物塊拉到M點(diǎn)由靜止釋放，物塊與擋板碰撞后以原速率彈回．已知M、N兩點(diǎn)間的距離d＝0.5m，滑塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，g＝10m/s2.取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1) 滑塊第一次下滑的時(shí)間t；

(2) 滑塊與擋板第一次碰撞后上滑的最大距離x；

(3) 滑塊在直桿上滑過的總路程s.

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【題目】某同學(xué)在測定金屬圓柱體電阻率時(shí)需要先測量其尺寸，他分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖 (a)和如圖 (b)所示，長度為________cm，直徑為________mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力，下列說法正確的是（ ）

A. 安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線

B. 安培力的方向總是垂直于磁場的方向

C. 安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)

D. 將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>

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【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定絕緣軌道ABCDP，由半徑r=0.5m的圓弧軌道CDP和與之相切于C點(diǎn)的水平軌道ABC組成，圓弧軌道的直徑DP與豎直半徑OC間的夾角θ=37°，A、B兩點(diǎn)間的距離d=0.2m。質(zhì)量m1=0.05kg的不帶電絕緣滑塊靜止在A點(diǎn)，質(zhì)量m2=0.1kg、電荷量q=1×10-5C的帶正電小球靜止在B點(diǎn)，小球的右側(cè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場�，F(xiàn)用大小F=4.5N、方向水平向右的恒力推滑塊，滑塊到達(dá)月點(diǎn)前瞬間撤去該恒力，滑塊與小球發(fā)生彈性正碰，碰后小球沿軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)恰好和軌道無擠壓且所受合力指向圓心。小球和滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞過程中小球的電荷量不變，不計(jì)一切摩擦。取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求撤去該恒力瞬間滑塊的速度大小v以及勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；

(2)求小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小vP和B、C兩點(diǎn)間的距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：

①擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖.

②將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車．

③在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線P上．

④釋放小車，打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．

(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出較為滿意的一條，經(jīng)測量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：

①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0 cm.

②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00 m/s.

該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出拉力對小車做的功為________J，小車動(dòng)能的增量為________J.（結(jié)果保留2為有效數(shù)字）

(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是(至少說出一種可能)：_________________________________________

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