【題目】在火炮發(fā)明并被大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)之前，拋石機(jī)是中國(guó)古代常用的破城重器。某一同學(xué)仿照古代拋石機(jī)制作一個(gè)拋石機(jī)模型如圖所示，炮架上橫置一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，固定在軸上的長(zhǎng)桿起杠桿作用，長(zhǎng)桿可繞轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸O到地面的距離為h=0.5m，發(fā)射前長(zhǎng)桿A端著地與地面成30°夾角，A端半球形凹槽中放置一質(zhì)量m=2kg的物體，用手搬動(dòng)長(zhǎng)桿另一端B至O點(diǎn)正下方，B貼近地面且速度=1m/s，此時(shí)長(zhǎng)桿受到裝置作用迅速停止，A端物體從最高點(diǎn)水平飛出，g取10m/

(1)求物體從最高點(diǎn)飛出時(shí)的速度

(2)求物體從最高點(diǎn)飛出前對(duì)長(zhǎng)桿凹槽在豎直方向上的壓力。

(3)若改變長(zhǎng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，使物體在最高點(diǎn)恰好與凹槽間無(wú)相互作用力，求物體落地點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸O的水平距離。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）由幾何關(guān)系可知，AO=2OB，因AB轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，由

可知線速度與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比，所以A端物體在最高點(diǎn)的速度為

（2）物體在最高點(diǎn)時(shí)，由重力和桿的支持力提供向心力

解得

因物體對(duì)桿的壓力和桿對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用力，所以物體對(duì)桿的壓力為12N.

（3）當(dāng)物體在最高點(diǎn)恰好與凹槽間無(wú)相互作用力時(shí)，重力提供向心力，則此時(shí)物體速度為

解得

物體在豎直方向有

解得

物體在水平方向的位移為

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】將一個(gè)半球體置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑輪，柔軟光滑的輕繩繞過(guò)滑輪，兩端分別系有質(zhì)量為、的物體(兩物體均可看成質(zhì)點(diǎn)，m2懸于空中)時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。已知此時(shí)與半球體的球心O的連線與水平方向成53°角(sin53°=0.8，cos53°=0.6)，與半球面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，并假設(shè)所受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則在整個(gè)裝置處于靜止的前提下，下列說(shuō)法正確的是

A.無(wú)論的比值如何，地面對(duì)半球體的摩擦力都為零

B.當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力垂直于圖中的虛線向上

C.當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向下

D.當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一條電場(chǎng)線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢(shì)為零，Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)隨x變化的情況如圖乙所示。若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場(chǎng)力的作用，則( )

A. 電子將沿Ox軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

B. 電子的電勢(shì)能將增大

C. 電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定

D. 電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為北京2022年冬奧會(huì)的“雪如意”跳臺(tái)滑雪場(chǎng)地，其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示，某滑雪運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)a處沿水平方向飛出，在斜坡b處著陸，測(cè)得ab間的距離為40m，斜坡與水平方向的夾角為30°，不計(jì)空氣阻力，。則下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是（ ）

A.空中飛行的時(shí)間為2s

B.從a處飛出的速度大小為m/s

C.在b處著陸的速度大小為20m/s

D.若運(yùn)動(dòng)員以較小速度飛出，則在著陸處的速度方向與斜面間的夾角變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲，小球與輕質(zhì)細(xì)桿連接后繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，此時(shí)輕桿的拉力大小為F，拉力F與速度的平方的關(guān)系如圖所示，圖象中的數(shù)據(jù)a、b及重力加速度g均為已知量，以下說(shuō)法正確的是（ ）

A.數(shù)據(jù)a與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)

B.數(shù)據(jù)b與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)

C.只與小球的質(zhì)量有關(guān)，與圓周軌道半徑無(wú)關(guān)

D.利用數(shù)據(jù)a、b和g能夠求出小球的質(zhì)量和圓周軌道半徑

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，表面光滑的楔形物塊ABC固定在水平地面上，∠ABC<∠ACB，質(zhì)量相同的物塊a和b分別從斜面頂端沿AB、AC由靜止自由滑下。在兩物塊到達(dá)斜面底端的過(guò)程中，正確的是

A.兩物塊所受重力沖量相同

B.兩物塊的動(dòng)量改變量相同

C.兩物塊的動(dòng)能改變量相同

D.兩物塊到達(dá)斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑．球1的帶電荷量為q，球2的帶電荷量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)球1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變．由此可知

A.n＝3B.n＝4C.n＝5D.n＝6

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上固定著一個(gè)傾角為30°的光滑斜面，斜面頂端有一不計(jì)質(zhì)量和摩擦的定滑輪，一細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，一端系在物體A上，另一端與物體B連接，物體A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)細(xì)繩與斜面平行。若將A、B兩物體對(duì)調(diào)，將A置于距地面h高處由靜止釋放，設(shè)A與地面碰撞后立即停止運(yùn)動(dòng)，B在斜面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與滑輪發(fā)生碰撞，重力加速度為g。試求：

(1)A和B的質(zhì)量之比；

(2)物體B沿斜面上滑的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b兩物塊質(zhì)量分別為m、3m，用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側(cè)．開(kāi)始時(shí)，a、b兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊b，然后由靜止釋放，直至a、b物塊間高度差為h，不計(jì)滑輪質(zhì)量和一切摩擦，重力加速度為g．在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 物塊a的機(jī)械能守恒

B. 物塊b的機(jī)械能減少了

C. 物塊b機(jī)械能的減少量等于物塊a機(jī)械能的增加量

D. 物塊a、b與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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