（10分）如圖所示，一根長為1.8m，可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動的細(xì)桿AB，兩端分別固定質(zhì)量1kg相等的兩個球，已知OB=0.6m。現(xiàn)由水平位置自由釋放，求：

（1）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時兩球的速度？
（2）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時軸O受到桿的力是多大？
（3）求在從A到A’的過程輕桿對A球做的功？

（1）1.414m/s  2.828m/s （2 ）70/3N    (3)8J

解析試題分析：（1）當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

據(jù)圓周運(yùn)動過程線速度與角速度關(guān)系，有：

代入數(shù)據(jù)求得：
  
（2）據(jù)圓周運(yùn)動規(guī)律，合力提供圓周運(yùn)動的向心力，則，
A球有：
由于，則B球有：

所以有：  
則轉(zhuǎn)動軸的受力為：
（3）當(dāng)球A從A位置運(yùn)動到A’位置的過程中，據(jù)動能定理有：

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得桿對球A做的功為：
考點(diǎn)：本題考查機(jī)械能守恒定律和動能定理以及圓周運(yùn)動規(guī)律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(8分).如圖，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，環(huán)面處于水平面內(nèi)，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與圓環(huán)平面平行.環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動.若小球經(jīng)A點(diǎn)時速度的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用(設(shè)地球表面重力加速度為g).則：

(1)小球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小vA是多大？
(2)當(dāng)小球運(yùn)動到與A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時，小球的速度是多大？圓環(huán)對小球的作用力大小是多少？
(3)若Eq=mg，小球的最大動能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側(cè)空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小，右側(cè)空間有長為R＝0.114m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一個質(zhì)量為m小球B在豎直面內(nèi)沿順時針方向做圓周運(yùn)動，運(yùn)動到最低點(diǎn)時速度大小vB＝10m/s（小球B在最低點(diǎn)時與地面接觸但無彈力）。在MN左側(cè)水平面上有一質(zhì)量也為m，帶電量為的小球A，某時刻在距MN平面L位置由靜止釋放，恰能與運(yùn)動到最低點(diǎn)的B球發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個整體C。（取g＝10m/s2）

（1）如果L＝0.2m，求整體C運(yùn)動到最高點(diǎn)時的速率。（結(jié)果保留1位小數(shù)）
（2）在（1）條件下，整體C在最高點(diǎn)時受到細(xì)繩的拉力是小球B重力的多少倍？（結(jié)果取整數(shù)）
（3）若碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一水平向左的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小，當(dāng)L滿足什么條件時，整體C可在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動。（結(jié)果保留1位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖，光滑絕緣小平臺距水平地面高H=0.80m,地面與豎直絕緣光滑圓形軌道在A點(diǎn)連接,A點(diǎn)距豎直墻壁s=0.60m,整個裝置位于水平向右的勻強(qiáng)電場中�，F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg，電荷量q=10-3C的正電荷小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平臺上端點(diǎn)N由靜止釋放,離開平臺N后，恰好切入半徑為R=0.4m的絕緣光滑圓形軌道，并沿軌道運(yùn)動到P點(diǎn)射出。圖中O點(diǎn)是圓軌道的圓心，BC分別是原先軌道的最低和最高點(diǎn)，AO、BO間夾角為53°。(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求：

（１）電場強(qiáng)度E的大��；
（２）小球到A點(diǎn)的速度大小和方向；
（３）小球?qū)壍雷畲髩毫Α?/p>

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場中，在金屬板的正上方高度h＝0.80 m的a處有一粒子源，盒內(nèi)粒子以v0＝2.0×102m/s初速度向水平面以下的各個方向均勻放出質(zhì)量為m＝2.0×10－15kg、電荷量為q＝＋10－12C的帶電粒子，粒子最終落在金屬板b上。若不計(jì)粒子重力，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子源所在處a點(diǎn)的電勢；
(2)帶電粒子打在金屬板上時的動能；
(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積)；若使帶電粒子打在金屬板上的范圍減小，可以通過改變哪些物理量來實(shí)現(xiàn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在絕緣水平面上，相距為L的A、B兩點(diǎn)處分別固定著兩個帶電量相等的正電荷，a、b是AB連線上的兩點(diǎn)，其中Aa＝Bb＝L／4，O為AB連線的中點(diǎn)，一質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊（可以看作質(zhì)點(diǎn)）以初動能E從a點(diǎn)出發(fā)，沿直線AB向b點(diǎn)運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為初動能的n倍（n>l），到達(dá)b點(diǎn)時動能恰好為零,小滑塊最終停在O點(diǎn)，求：

（1）小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；
（2）O、b兩點(diǎn)間的電勢差；
（3）小滑塊運(yùn)動的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d = 40cm.電源電動勢E = 24V,內(nèi)電阻r = 1Ω，電阻R = 15Ω.閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0 =" 4" m/s豎直向上射入板間.若小球帶電量為q = 1×10-2 C,質(zhì)量為m = 2×10-2 kg,不考慮空氣阻力.那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達(dá)A板?此時，電源的輸出功率是多大？(取g ="10" m/s2)

 

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）一長為L的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場中。開始時，將細(xì)線與小球拉成水平，小球靜止在A點(diǎn)，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零。試求：

（1）A、B兩點(diǎn)的電勢差
（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大�。�
（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時，細(xì)線對小球的拉力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O 上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，斜面與水平面平滑連接，如圖所示，水平距離s=2m．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時交換速度，與擋板碰撞不損失機(jī)械能，與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，試問：

（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求此高度h；
（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球A第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力；
（3）若滑塊B從h="5m" 處下滑與小球A碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求小球做完整圓周運(yùn)動的次數(shù)n．

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同步練習(xí)冊答案