【題目】如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度="4" m/s，g取10。

（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向。

（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大小。

(3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點與小球起始位置點間的距離。

【答案】

【解析】

（1）設(shè)小球能通過最高點，且此時的速度為，在上升過程中，因只有重力做功，小球的機械能守恒。則

①

②

設(shè)小球到達最高點時，輕桿對小球的作用力為F，方向向下，則③

由②③式，得④

由牛頓第三定律可知，小球?qū)p桿的作用力大小為，方向豎直向上。

（2）解除鎖定后，設(shè)小球通過最高點時的速度為，此時滑塊的速度為V。在上升過程中，因系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，水平方向的動量守恒。以水平向右的方向為正方向，有

⑤

在上升過程中，因只有重力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，則

⑥

由⑤⑥式，得⑦

（3）設(shè)小球擊中滑塊右側(cè)軌道的位置點與小球起始位置點間的距離為，滑塊向左移動的距離為，任意時刻小球的水平速度大小為，滑塊的速度大小為。由系統(tǒng)水平方向的動量守恒，得⑧

將⑧式兩邊同乘以，得⑨

因⑨式對任意時刻附近的微小間隔都成立，累積相加后，有⑩

又

由⑩式得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量滿足的三個物塊A、B、C，A與天花板之間、B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細繩相連，當系統(tǒng)靜止后，突然剪斷AB間的細繩，則此瞬間A、B、C的加速度分別為（取向下為正）（　�。�

A. g、2g、0 B. g、 g、0

C. －2g、2g、0 D. －2g、 g、g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有a，b，c，d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近的近地軌道上做圓周運動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有(　　)

A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長

C. c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

D. d的運動周期可能是30 h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙、丙、丁四輛小車從同一地點向同一方向運動的情況分別如圖所示，下列說法正確的是( )

A. 甲車做直線運動，乙車做曲線運動

B. 這四輛車均從靜止開始運動

C. 在0～t2時間內(nèi)，丙、丁兩車在時刻t2相距最遠

D. 在0～t2時間內(nèi)，丙、丁兩車間的距離先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是實驗室用來研究光電效應(yīng)原理的裝置圖，電表均為理想電表，當入射光的能量等于9 eV時，靈敏電流表檢測到有電流流過，當電壓表示數(shù)等于5.5 V時，靈敏電流表示數(shù)剛好等于0。則下列說法正確的是（ ）

A. 若增大入射光的強度，光電子的最大初動能將增大

B. 若入射光的能量小于3.5 eV，改變電源的正負極方向，則電流表示數(shù)可能會不等于0

C. 光電管材料的逸出功等于3.5 eV

D. 增大入射光的波長，在電壓表示數(shù)不變的情況下，電流表示數(shù)會變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一钚的同位素核靜止在勻強磁場中，該核沿與磁場垂直的方向放出x粒子后，變成軸的一個同位素原子核。則（ ）

A. 放出的x粒子是

B. 該核反應(yīng)是核裂變反應(yīng)

C. 鈾核與x粒子在該磁場中的旋轉(zhuǎn)半徑之比為1：46

D. 鈾核與x粒子在該磁場中的旋轉(zhuǎn)周期相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于物理學(xué)史和物理研究方法的敘述中正確的是　　

A. 根據(jù)速度定義式，當非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義運用了極值的思想方法

B. 在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用的是微元法

C. 伽利略借助實驗研究和邏輯推理得出了自由落體運動規(guī)律

D. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】相同的小球從斜面的某一位置每隔釋放一顆，連續(xù)釋放了好幾顆后，對斜面上正運動著的小球拍下部分照片，如圖所示所有小球均在斜面上�，F(xiàn)測得，，已知小球在斜面上做加速度相同的勻加速直線運動初速度為零。求：

各球加速度的大�。�

拍片時B球的速度；

拍片時，A球上方正運動的球有幾顆。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P是傾角為30°的光滑固定斜面．勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細繩的一端系在物體A上，細繩跨過不計質(zhì)量和摩擦的定滑輪，另一端有一個不計質(zhì)量的小掛鉤．小掛鉤不掛任何物體時，物體A處于靜止狀態(tài)，細繩與斜面平行．在小掛鉤上輕輕掛上一個質(zhì)量也為m的物塊B后，物塊A沿斜面向上運動．斜面足夠長，運動過程中B始終未接觸地面．已知重力加速度為g，問：

(1)求物塊A剛開始運動時的加速度大小a．

(2)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點位置時速度最大，求Q點到出發(fā)點的距離x0及最大速度vm．

(3)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/span>N倍(N>0.5),小明同學(xué)認為，只要N足夠大，就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點時的速度增大到2vm，你認為是否正確？如果正確，請說明理由，如果不正確，請求出A沿斜面上升到Q點位置的速度的范圍．

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