如圖所示, 半徑為r,  質量不計的圓盤盤面與地面相垂直, 圓心處有一個垂直盤面的光滑水平固定軸O,在盤的最右邊緣固定一個質量為m的小球A,在O點的正下方離O點的正下方離O點r/2處固定一個質量也為m的小球B. 放開盤讓其自由轉動, 問 :

A球轉到最低點時的線速度是多少?

在轉動過程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少?                        

【小題1】

【小題2】    θ=37°


解析:

【小題1】由系統(tǒng)機械能守恒定律 得

【小題2】設 OA向左偏離豎直方向的最大角度是θ，

由系統(tǒng)機械能守恒定律 得

mgr× cosθ – mgr/2× (1+sinθ )=0

2cosθ=1+sinθ,

4(1-sin2θ)=1 +2sinθ +sin2θ,

5sin2θ+2sinθ- 3=0

Sinθ=0.6  ∴θ=37°

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示半徑為R、r（R＞r）甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道（CD）相連，如小球從離地3R的高處A點由靜止釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，小球與CD段間的動摩擦因數(shù)為μ，其余各段均光滑．
（1）求小球經(jīng)過甲圓形軌道的最高點時小球的速度？
（2）為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象．試設計CD段的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示半徑為R的光滑圓形軌道甲，固定在一豎直平面內(nèi)，它的左右側分別為光滑的圓弧形軌道AC和光滑斜面軌道DE，斜面DE與水平軌道CD間銜接良好，無能量損失，CD是一條水平軌道，小球與CD段間的動摩擦因數(shù)為μ．若小球從離地3R的高處A點由靜止自由釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上光滑斜面．求：
（1）小球經(jīng)過甲圓形軌道的最高點時小球的速度大�。�
（2）為使球到達光滑斜面后返回時，能通過甲軌道，問CD段的長度不超過多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道(CD)相連，如小球從離地3R的高處A點由靜止釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，小球與CD段間的動摩擦因數(shù)為μ，其余各段均光滑.為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象.試設計CD段的長度.

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2010年大連市長海高中高二下學期期末考試（重點班）物理試題 題型：計算題

(17分)如圖所示,半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,在磁場右側有一豎直放置的平行金屬板M和N,兩板間距離為L,在MN板中央各有一個小孔O2、O3,O1、O2、O3在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導軌,導體棒PQ與導軌接觸良好,與阻值為R的電阻形成閉合回路(導軌與導體棒的電阻不計),該回路處在磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,整個裝置處在真空室中,有一束電荷量為+q、質量為m的粒子流(重力不計),以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域,最后從小孔O3射出.現(xiàn)釋放導體棒PQ,其下滑h后開始勻速運動,此后粒子恰好不能從O3射出,而從圓形磁場的最高點F射出.求:
（1）圓形磁場的磁感應強度B′.
（2）導體棒的質量M.
（3）棒下落h的整個過程中,電阻上產(chǎn)生的電熱.
（4）粒子從E點到F點所用的時間.

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科目：高中物理 來源：2010年大連市高二下學期期末考試（重點班）物理試題 題型：計算題

(17分)如圖所示,半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,在磁場右側有一豎直放置的平行金屬板M和N,兩板間距離為L,在MN板中央各有一個小孔O2、O3,O1、O2、O3在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導軌,導體棒PQ與導軌接觸良好,與阻值為R的電阻形成閉合回路(導軌與導體棒的電阻不計),該回路處在磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,整個裝置處在真空室中,有一束電荷量為+q、質量為m的粒子流(重力不計),以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域,最后從小孔O3射出.現(xiàn)釋放導體棒PQ,其下滑h后開始勻速運動,此后粒子恰好不能從O3射出,而從圓形磁場的最高點F射出.求:

（1）圓形磁場的磁感應強度B′.

（2）導體棒的質量M.

（3）棒下落h的整個過程中,電阻上產(chǎn)生的電熱.

（4）粒子從E點到F點所用的時間.

 

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