如圖所示,小球a被一根長為L=0.5m的可繞O軸自由轉動的輕質細桿固定在其端點,同時又通過繩跨過光滑定滑輪與另一個質量為m小球b相連,整個裝置平衡時桿和繩與豎直方向的夾角均為30°.若將小球a拉水平位置(桿呈水平狀態(tài))開始釋放,不計摩擦,豎直繩足夠長,求:

(1)小球a的質量;
(2)當桿轉動到豎直位置時,小球b的速度大。(結果可用根式表示)
(1)(2)

試題分析:(1)當M球處于平衡狀態(tài)時:  (3分)
(2)當a球轉到豎直位置時,b球上升的高度為hL (1分)
設此時a球、b球的速度分別為va、vb,由速度分解可得(2分)
在整個運動過程中,機械能守恒:. (2分)

點評:在做力學綜合的時候,受力分析是關鍵,可用牛頓定律解題也可運動動能定理或者機械能守恒解題
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為m的物體,以g/3 的加速度由靜止豎直下落高度h,在此過程中下列說法中正確的是
A.物體的重力勢能減少mgh/3B.物體的機械能減少2mgh/3
C.物體的動能增加mgh/3D.重力對物體做功mgh/3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

彈簧下掛一小球,拉力為T,F(xiàn)使小球靠著傾角為α的光滑斜面,并使彈簧仍保持豎直方向,則小球對斜面的正壓力為(      )
A.TcosαB.TtgαC.0D. Tctgα

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

光滑水平面上放著質量mA="1" kg的物塊A與質量mB="2" kg的物塊B,A與B均可視為質點,A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),用手擋住B不動,此時彈簧彈性勢能Ep="49" J。在A、B間系一輕質細繩,細繩長度大于彈簧的自然長度,如圖所示。放手后B向右運動,繩在短暫時間內被拉斷,之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R="0.5" m,B恰能到達最高點C。取g="10" m/s2,求:

(1)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大。
(2)繩拉斷過程繩對B的沖量I的大;
(3)繩拉斷過程繩對A所做的功W。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,光滑水平面上小球A和B向同一方向運動,設向右為正方向,已知兩小球的質量和運動速度分別為mA="3" kg、mB="2" kg和vA="4" m/s、vB="2" m/s。則兩將發(fā)生碰撞,碰撞后兩球的速度可能是 (        )
  
A.v′A ="3" m/s、v′ B =" 3.5" m/sB.v′A ="3.2" m/s、v′ B =" 3.2" m/s
C.v′A =-2 m/s、v′ B =" 11" m/sD.v′A ="5" m/s、v′ B =" 0.5" m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示,一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪O1、O2和質量mB=m的小球連接,另一端與套在光滑直桿上質量mA=m的小物塊連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內,與水平面的夾角θ=60°,直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度,C點到定滑輪O1的距離為L,重力加速度為g,設直桿足夠長,小球運動過程中不會與其他物體相碰.最初用手沿光滑直桿方向拉住小物塊在如圖所示的位置靜止,現(xiàn)將小物塊從C點由靜止釋放,

試求:(1)手沿桿的拉力要多大才能使小滑塊在如圖位置靜止?;
(2)小物塊能下滑的最大距離;
(3)小物塊在下滑距離為L時的速度大小.(結果均可用根號表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上,半徑r=0.4m,在最低點處有一小球(其半徑遠小于軌道半徑r),F(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0,g取10m/s,如果要使小球運動過程中不脫離圓軌道運動, v0的大小滿足的條件可表示為(    )
A.v0≥0B.v0≥4m/sC.v0≥2m/sD.v0≤2m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,若選取地面處的重力勢能為零,則圖中靜止在距地面H高處的物體的機械能等于(   )
A.mgHB.mghC.mg(h+H)D.mg(H-h)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

“驗證機械能守恒定律”的實驗如圖采用重物自由下落的方法:

(1)實驗中,下面哪些測量工具是必需的?       
A.天平     B.直流電源    C.刻度尺    D.秒表
(2)實驗中,發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動能,造成這種現(xiàn)象的主要原因是          
A.選用的重錘質量過大
B.數(shù)據(jù)處理時出現(xiàn)計算錯誤
C.空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力
D.實驗時操作不夠細,實驗數(shù)據(jù)測量不準確
(3)實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,所用重物的質量為1.00kg,實驗中得到一點跡清晰的紙帶,把第一點記作O,另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點,經測量知道A、B、C、D到0點的距離分別為62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根據(jù)以上的數(shù)據(jù),可知重物由0運動到C點,重力勢能的減小量等于          J,動能的增加量等于          J。(本題中計算結果均保留三位有效數(shù)字)
(4)通過實驗得出的結論是:                                       

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