【題目】如圖所示，長為L的輕桿兩端分別固定有質(zhì)量均為m的A、B兩小鐵球，桿的三等分點O處有光滑的水平固定轉(zhuǎn)軸，使輕桿可繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動。用手將該裝置固定在桿恰好水平的位置，然后由靜止釋放。重力加速度為g。求

（1）當桿到達豎直位置時，小球A的速度和桿對小球B的彈力；

（2）從釋放輕桿到輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置過程中，輕桿對小球A做的功。

【答案】（1），彈力大小為，方向豎直向上；（2）

【解析】試題分析（1）對整個系統(tǒng)而言，由于只有重力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒．由系統(tǒng)的機械能守恒和速度關系求出桿到達豎直位置時兩球的角速度，根據(jù)求得AB的速度，在豎直位置對B由牛頓第二定律可以求出桿對小球B的彈力；（2）根據(jù)動能定理求得桿對A做功。

（1）當桿到達豎直位置時，設A、B的速度分別為

因為A、B角速度相同，所以：

由系統(tǒng)機械能守恒得：

聯(lián)立解得：

在豎直位置時對B由牛頓第二定律得：

解得：

即桿對B的彈力大小為，方向豎直向上

（2）對A由動能定理得：

解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計一個測定平拋運動初速度的實驗裝置，設計示意圖如圖所示，O點是小球拋出點，在O點有一個頻閃的點光源，閃光頻率為30Hz，在拋出點的正前方，豎直放置一塊毛玻璃，在小球拋出后當光源閃光時，在毛玻璃上有一個小球的投影點，在毛玻璃右邊用照相機多次曝光的方法，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片．

（1）使用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球直徑為_______cm

（2）已知圖中O點與毛玻璃水平距離L=1.2m，兩個相鄰小球投影點的實際距離△h=5cm，則小球在毛玻璃上投影像點做______運動，小球平拋運動的初速度是______m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，R1、R2為滑動變阻器，R3為定值電阻，兩水平放置的平行金屬板．A、B為上下平行板的中點。一質(zhì)量為m的帶電微粒由平行板左端中間的M點以水平向右的速度射入平行板間，微粒沿如圖的虛線軌跡落在下極板B點的 右側N點，假設微粒的重力和電源的內(nèi)阻均可忽略不計，則下列說法正確的是( 　)

A. 如果將滑動變阻器R2的滑動觸頭向左移動，微粒將打在N點的左側

B. 如果將定值電阻R3去掉，則微粒將打在N點的左側

C. 如果僅將上極板上移，微粒將可能從右側飛出電場

D. 若將上極板上移后再將上下金屬板分別以A1、B為圓心逆時針轉(zhuǎn)動一小角度θ，使板間距與初始間距相等，微�？赡苋源虻较聵O板上的N點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源電壓為6V，頻率為50HZ.重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機械能守恒定律.

（1）這位同學進行正確操作后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量，如圖乙所示，其中點為起始點， 、、、、、為六個計數(shù)點.根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，當打點時重物的速度為_______m/s（保留3位有效數(shù)字）

（2）他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度，量出下落的高度，并以為縱軸，以為橫軸畫出圖象，則所畫的圖象應是下面的________

A、A B、B C、C D、D

（3）他進一步分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差，為此對實驗設計進行了改進，用如圖丙所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光的時間，用毫米刻度尺測出之間的距離，用游標卡尺測得小鐵球的直徑.重力加速度為.實驗前應調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，則小鐵球經(jīng)過光電門時瞬時速度______.如果、、、存在關系式______________，就可驗證機械能守恒定律.

（4）比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點是_______________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩個處于同一豎直面上的相同軌道，A、B兩個相同小球從離出口處相同高度的地方同時由靜止開始釋放，假設小球經(jīng)過斜面與水平軌道連接處無能量損失，所有的接觸都是光滑的。離開軌道后A球做平拋運動，B球做勻速直線運動。則：

(1)A、B兩球是否在A球第一次落地點處相碰，答：_______(選填“是”或“否”)；

(2)如果多次觀察到同樣的現(xiàn)象，你可以得出什么結論是：_____________________

(3)若要算出A球平拋運動的初速度，則還需要測量的物理量是：_______________，計算初速度的表達式為 ______________（重力加速度g已知，用測量的物理量表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點，∠abc＝120°.現(xiàn)將三個等量的正點電荷＋Q固定在a、b、c三個頂點上，將一個電量為＋q的點電荷依次放在菱形中心點O點和另一個頂點d點處，兩點相比(　　)

A. ＋q在d點所受的電場力較大

B. ＋q在d點所具有的電勢能較大

C. d點的電勢低于O點的電勢

D. d點的電場強度大于O點的電場強度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在x軸上有兩個點電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示．下列說法正確有

A. x1處的電場強度為零

B. q1和q2帶有異種電荷

C. 負電荷從x1移到x2，受到的電場力增大

D. 負電荷從x1移到x2，電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一組同學用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。物體A和B系在輕質(zhì)細繩兩端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，讓A、B由靜止釋放(物體A質(zhì)量大于B)。1、2處分別安裝光電門，用來測量物體上的遮光片通過該處的時間。

①實驗中測量出物體A的質(zhì)量mA、物體B的質(zhì)量mB、遮光片的寬度d、光電門1、2間的距離h、遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2 ，已知d遠小于h。則可計算出遮光片經(jīng)過光電門1時速率為___________。

②若實驗滿足表達式_______________(用①中測出物理量的符號和重力加速度g表示)，則可驗證機械能守恒定律。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國于2013年12月2日凌晨成功發(fā)射了“嫦娥三號”月球探測器，12月10日21時20分，“嫦娥三號”在環(huán)月軌道成功實施變軌控制，從100km×100km的環(huán)月圓軌道，降低到近月點15km、遠月點100km的橢圓軌道，進入預定的月面著陸準備軌道，并于12月14日21時11分實現(xiàn)衛(wèi)星攜帶探測器在月球的軟著陸。下列說法正確的是

A．如果不考慮地球大氣層的阻力，則“嫦娥三號”的發(fā)射速度可以小于7.9km/s

B．若已知“嫦娥三號”在100km的環(huán)月圓軌道上飛行的周期及萬有引力常量，則可求出月球的平均密度

C．若已知“嫦娥三號”、“嫦娥一號”各自繞月球做勻速圓周運動的高度（高度不同）、周期和萬有引力常量，則可求出月球的質(zhì)量、半徑

D．“嫦娥三號”為著陸準備而實施變軌控制時，需要通過發(fā)動機使其加速

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