【題目】如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過(guò)繩子連接在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開(kāi)始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長(zhǎng)度l＝4 m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)。不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取g＝10 m/s2，求：

（1）若圓環(huán)恰能下降h＝3 m，A和B的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系？

（2）若圓環(huán)下降h＝3 m時(shí)的速度vB＝5 m/s，則A和B的質(zhì)量有何關(guān)系？

（3）不管A和B的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h＝3 m時(shí)的速度不可能超過(guò)多大？

【答案】（1）M＝3m （2）（3）2 m/s

【解析】

試題分析：（1）若圓環(huán)恰好能下降h＝3 m，由機(jī)械能守恒定律得mgh＝MghA

h2＋l2＝（l＋hA）2

解得A和B的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系M＝3m

（2）若圓環(huán)下降h＝3 m時(shí)的速度vB＝5 m/s，由機(jī)械能守恒定律有

mgh－MghA＝mv＋Mv

又h2＋l2＝（l＋hA）2

如圖所示，A、B的速度關(guān)系為

解得A和B的質(zhì)量關(guān)系為

（3）B的質(zhì)量比A的大得越多，圓環(huán)下降h＝3 m時(shí)的速度越大，當(dāng)mM時(shí)可認(rèn)為B下落過(guò)程機(jī)械能守恒，有mgh＝mv

解得圓環(huán)的最大速度vBm＝2 m/s

即圓環(huán)下降h＝3 m時(shí)的速度不可能超過(guò)2 m/s。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某賽車(chē)手在一次野外訓(xùn)練中，先利用地圖計(jì)算出A、B兩地的直線(xiàn)距離為，實(shí)際中他從A地道B地所用時(shí)間為，賽車(chē)上的里程表指示的里程數(shù)值增加了，當(dāng)他經(jīng)過(guò)某路標(biāo)P時(shí)，車(chē)內(nèi)速率計(jì)指示的示數(shù)為，那么可以確定的是（ ）

A．研究賽車(chē)通過(guò)某個(gè)彎道的技術(shù)動(dòng)作時(shí)可把該車(chē)看作質(zhì)點(diǎn)

B．在整個(gè)過(guò)程中賽車(chē)手的路程是

C．在整個(gè)過(guò)程中賽車(chē)手的平均速度大小是

D．經(jīng)過(guò)路標(biāo)P時(shí)的瞬時(shí)速率是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】太陽(yáng)能汽車(chē)是靠太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)．當(dāng)太陽(yáng)光照射到汽車(chē)上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)．設(shè)汽車(chē)在平直的公路上由靜止開(kāi)始勻加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度為v時(shí)功率達(dá)到額定功率，并保持不變．之后汽車(chē)又繼續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax．設(shè)汽車(chē)質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒為f，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 汽車(chē)的額定功率為fvmax

B. 汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服阻力做功為fvt

C. 汽車(chē)從靜止開(kāi)始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，牽引力所做的功為

D. 汽車(chē)從靜止開(kāi)始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，合力所做的功為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A.萬(wàn)有引力可以用狹義相對(duì)論做出正確的解釋
B.電磁力可以用狹義相對(duì)論做出正確的解釋
C.狹義相對(duì)論是慣性參考系之間的理論
D.萬(wàn)有引力理論無(wú)法納入狹義相對(duì)論的框架

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.晶體有固定熔點(diǎn)

B.晶體和非晶體都有固定熔點(diǎn)

C.所有晶體都表現(xiàn)為各向異性

D.單晶體具有規(guī)則的幾何形狀

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)失敗的原因是（　�。�

A.人類(lèi)的技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)B.制造永動(dòng)機(jī)的零件做得不夠精密

C.它違背了能量守恒定律D.還沒(méi)有找到合理的設(shè)置結(jié)構(gòu)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平力F作用下，木塊A、B保持靜止。若木塊A與B接觸面是水平的，且F≠0。則關(guān)于木塊B的受力個(gè)數(shù)可能是

A. 3個(gè) B. 4個(gè) C. 5個(gè) D. 6個(gè)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某�？萍夹〗M的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)傳送帶測(cè)速儀，測(cè)速原理如圖所示。在傳送帶一端的下方固定有間距為L(zhǎng)、長(zhǎng)度為d的平行金屬電極。電極間充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直傳送帶平面（紙面）向里、有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且電極之間接有理想電壓表和電阻R，傳送帶背面固定有若干根間距為d的平行細(xì)金屬條，其電阻均為r，傳送帶運(yùn)行過(guò)程中始終僅有一根金屬條處于磁場(chǎng)中，且金屬條與電極接觸良好。當(dāng)傳送帶以一定的速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，

（1）電壓表的示數(shù)

（2）電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率

（3）每根金屬條經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的全過(guò)程中克服安培力做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖a所示的平面坐標(biāo)系xOy，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)充滿(mǎn)了勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直坐標(biāo)平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖b所示，開(kāi)始時(shí)刻，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里（如圖）。t=0時(shí)刻，有一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向進(jìn)入磁場(chǎng)，初速度為v0=2×103m/s。已知正粒子的比荷為1．0×104C/kg，其它有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖中標(biāo)示。試求：

（1）t=×10-4s時(shí)刻，粒子的坐標(biāo)。

（2）粒子從開(kāi)始時(shí)刻起經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次到達(dá)y軸；

（3）粒子是否還可以返回坐標(biāo)原點(diǎn)O？如果可以，則經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次返回坐標(biāo)原點(diǎn)O．

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