如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿的下端用鉸鏈固接在水平地面上，上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，輕桿處于豎直位置，同時(shí)與一個(gè)質(zhì)量為M的長(zhǎng)方體剛好接觸。由于微小擾動(dòng)，桿向右側(cè)倒下，當(dāng)小球與長(zhǎng)方體分離時(shí)，桿與水平面的夾角為30°，且桿對(duì)小球的作用力恰好為零，若不計(jì)一切摩擦。則

A．長(zhǎng)方體與小球的質(zhì)量比是4 ：1
B．分離時(shí)小球的速率為
C．分離后長(zhǎng)方體的速率為
D．長(zhǎng)方體對(duì)小球做功－mgL／4

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解析試題分析：在桿從豎直位置開始倒下到小球與長(zhǎng)方體恰好分離的過程中，小球和長(zhǎng)方體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球和長(zhǎng)方體的速度分別為v1和v2，則有：，分離時(shí)刻，小球只受重力，根據(jù)向心力公式有： ，此時(shí)小球與長(zhǎng)方體的水平速度相同，即：，聯(lián)立解得：，故選項(xiàng)A正確；由解得：，，故選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；從小球傾倒到與長(zhǎng)方體分離的過程中，對(duì)小球由動(dòng)能定理可知：解得：故選項(xiàng)D正確．
考點(diǎn)：本題主要考查向心力公式和動(dòng)能定理的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解“分離”和“桿對(duì)小球的作用力為零”的物理意義．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球，各球編號(hào)如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長(zhǎng)度為6r�，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（  ）

A．球1的機(jī)械能守恒
B．球6在OA段機(jī)械能增大
C．球6的水平射程最小
D．六個(gè)球落地點(diǎn)各不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計(jì)）同時(shí)在A等勢(shì)面從靜止出發(fā)，向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)D面時(shí)， 電場(chǎng)力做功之比為        ，它們的速度之比為      。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端。下列說法中正確的是

A．第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功
B．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體重力勢(shì)能的變化
C．第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加
D．物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加等于全過程摩擦力對(duì)物體所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為、，且，置于光滑水平面上，相距較遠(yuǎn)。將兩個(gè)大小均為的力，同時(shí)分別作用在A、B上經(jīng)過相同距離后，撤去兩個(gè)力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將（  ）

A.停止運(yùn)動(dòng)       B.向左運(yùn)動(dòng)
C.向右運(yùn)動(dòng)      D.運(yùn)動(dòng)方向不能確定

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2分別與質(zhì)量均為m的小滑塊P和小球Q連接。已知光滑直桿兩端固定且與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，桿與水平面的夾角為θ，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度。設(shè)直桿足夠長(zhǎng)，小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與其他物體相碰�，F(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，在其下滑過程中，下列說法正確的是  （   ）

A．小滑塊P的動(dòng)能先增加后減小
B．小滑塊P的機(jī)械能先減小后增加
C．小球Q的動(dòng)能先增加后減小
D．小球Q的機(jī)械能先增加后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

圖中虛線所示為某靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4，相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，其中等勢(shì)面2的電勢(shì)為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在僅受靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為12eV和3eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能變?yōu)椋?eV時(shí)，它的動(dòng)能應(yīng)為 （       ）

A．14eV B．15eV C．20eV D．24eV

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)上端位于A點(diǎn)。質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點(diǎn)由靜止下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上。下列說法正確的是

A．物體最終將停在A點(diǎn)
B．物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)
C．整個(gè)過程中重力勢(shì)能的減少量大于克服摩擦力做的功
D．整個(gè)過程中物體的最大動(dòng)能小于彈簧的最大彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在水平地面上放一個(gè)豎直輕彈簧，彈簧上端與一木塊相連.木塊處于平衡狀態(tài)，若再在木塊上作用一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢下移0.1m，這個(gè)過程中力F做功2.5J，此時(shí)木塊剛好再次處于平衡狀態(tài)，則在木塊下移0.1m的過程 中，彈簧彈性勢(shì)能的增加量

A．等于2.5J B．大于2.5J
C．小于2.5JD．無法確定

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