(08年沈陽二中段考)(11分)如圖所示,輕桿長為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上,外界給予系統(tǒng)一定的能量后,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。已知球B運動到最高點時,球B對桿恰好無作用力.求:

(1)球B在最高點時,桿對水平軸的作用力大小.

(2)球B轉(zhuǎn)到最低點時,球A和球B對桿的作用力分別是多大?方向如何?

(1)球B在最高點時速度為v0,有

 

   ,得.----------------1分

 

此時球A的速度為,設此時桿對球A的作用力為FA,則

 

   ,----------------1分

 

  根據(jù)牛頓第三定律,A球?qū)U的作用力為.----------------1分

 

(2)設球B在最低點時的速度為,取O點為參考平面,據(jù)機械能守恒定律有

 

    

 

解得。----------------3分

 

對A球有----------------1分

 

解得桿對A球的作用力.----------------1分

 

對B球有----------------1分

 

解得桿對B球的作用力.----------------1分

 

據(jù)牛頓第三定律可知:A球?qū)U的作用力大小為0.3mg,方向向上;B對桿的作用力大小為3. 6mg,方向向下.----------------1分

練習冊系列答案
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(08年沈陽二中段考)(6分)用金屬制成的線材(如綱絲、鋼筋)受到的拉力會伸長,17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律.這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎.現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長為4m,橫截面積為0. 8 cm2,設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/1 00,由于這一拉力很大,桿又較長,直接測試有困難,就選用同種材料制成樣品進行測試,通過測試取得數(shù)據(jù)如下:

(1)根據(jù)測試結(jié)果,推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為            。

(2)在尋找上述關(guān)系中,你運用哪種科學研究方法?            。

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(08年沈陽二中段考)(8分)一個質(zhì)量m的物體放在水平地面上,物體與地面間的摩擦因數(shù)為μ,輕彈簧的一端系在物體上,如圖所示.當用力F與水平方向成θ角拉彈簧時,彈簧的長度伸長x,物體沿水平面做勻速直線運動.求彈簧的勁度系數(shù)。

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(08年沈陽二中段考)(10分)如圖所示,一質(zhì)量為m的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度地滑下,槽的底端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運行速度為v0,長為L,滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運動,滑到傳送帶右端C時,恰好被加速到與傳送帶的速度相同.求:

(1)滑塊到達底端B時的速度v

(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);

(3)此過程中,由于克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量Q.

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(08年沈陽二中段考)(11分)如圖甲所示,A、B兩塊金屬板水平放置,相距為d=0. 6 cm,兩板間加有一周期性變化的電壓,當B板接地()時,A板電勢,隨時間變化的情況如圖乙所示.現(xiàn)有一帶負電的微粒在t=0時刻從B板中央小孔射入電場,若該帶電微粒受到的電場力為重力的兩倍,且射入電場時初速度可忽略不計.求:

(1)在0~~T這兩段時間內(nèi)微粒的加速度大小和方向;

(2))要使該微粒不與A板相碰,所加電壓的周期最長為多少(g=10 m/s2)。

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