【題目】如圖所示，半徑為 R 的光滑圓環(huán)豎直放置，直徑 MN 為豎直方向，環(huán)上套有兩個小球 A 和 B， A、 B 之間用一長為R 的輕桿相連，小球可以沿環(huán)自由滑動，開始時桿處于水平狀態(tài)，已知 A 的質(zhì)量為 m， 重力加速度為 g。

（1）若 B 球質(zhì)量也為 m，求開始時桿對 B 球的彈力大小；

（2）若 B 的質(zhì)量為 3m，由靜止釋放輕桿，求 B 球由初始位置到達(dá)N 點的過程中，輕桿對 B 球所做的功。

【答案】（1）（2）mgR

【解析】

(1)對B球受力分析，受重力、支持力和桿的彈力，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法列式求解即可．(2)兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和兩球速率相等的關(guān)系列式，即可求出B到達(dá)N點的速度，再運用動能定理求解功．

(1)設(shè)桿對B的彈力大小為N1，B球的受力分析如下圖所示:

由圖可知：

解得：= 30°

而：

解得:

(2)設(shè)B球到達(dá)N點時A、B的速率分別為vA、vB，由下圖中的幾何關(guān)系可知，

球A上升高度為:

解得：h1=R

球B下降高度：

對系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律得：

又有：

對B球的運動過程，由動能定理：

聯(lián)立以上各式得：W =mgR

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】民航客機(jī)一般都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)緊急著陸后，打開緊急出口，狹長的氣囊會自動充氣，形成一個連接出口與地面的斜面，人員可沿斜面滑行到地上，如圖甲所示，圖11乙是其簡化模型。若緊急出口下沿距地面的高度h=3.0m，氣囊所構(gòu)成的斜面長度L=5.0m。質(zhì)量m=60kg的某旅客從斜面頂端由靜止開始滑到斜面底端。已知旅客與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.55，不計空氣阻力及斜面的形變，旅客下滑過程中可視為質(zhì)點，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）旅客沿斜面下滑時的加速度大��；

（2）旅客滑到斜面底端時的速度大�。�

（3）旅客從斜面頂端滑到斜面底端的過程中，斜面對旅客所施加的支持力的沖量大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場中相鄰的四個等勢面，一個電子垂直經(jīng)過等勢面D時，動能為20eV，飛經(jīng)等勢面C時，電勢能為－10eV，飛至等勢面B時速度恰好為零，已知相鄰等勢面間的距離為5cm，則下列說法正確的是

A. 等勢面A的電勢為10V

B. 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為200V/m

C. 電子再次飛經(jīng)D勢面時，動能為10eV

D. 電子的運動為勻變速直線運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道,其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面,其動摩擦因數(shù)為=0.1，BD段為半徑R=0.2 m的光滑半圓,兩段軌道相切于B點,整個軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m.一帶負(fù)電小球以速度v0沿水平軌道向右運動,接著進(jìn)入半圓軌道后,恰能通過最高點D點.已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10-2 kg,所帶電荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平軌道足夠長,小球可視為質(zhì)點,整個運動過程無電荷轉(zhuǎn)移)

（1）小球能通過軌道最高點D時的速度大小;

（2）帶電小球在從D點飛出后,首次落到水平軌道上時的位移大小;

（3）小球的初速度v0.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某衛(wèi)星的一次變軌示意圖，衛(wèi)星從橢圓軌道I上的P，點進(jìn)入圓形軌道Ⅱ，則關(guān)于衛(wèi)星的運動，下列說法中正確的是

A. 衛(wèi)星在軌道I上的運行周期大于在軌道Ⅱ上的運行周期

B. 衛(wèi)星在軌道I上的P點向后噴噴氣加速才能變軌到軌道Ⅱ上

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點的動能大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點的動能

D. 衛(wèi)星在軌道上Ⅰ經(jīng)過P點的加速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細(xì)線懸吊一個質(zhì)量為m的球B�，F(xiàn)用一水平力F緩慢地拉起B，在此過程中A一直保持靜止不動，設(shè)圓環(huán)A受到的支持力為FN，摩擦力為f ，此過程中： （ ）

A. FN增大，f增大 B. FN減小，f增大

C. FN不變，f增大 D. FN不變，f減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一斜劈靜止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑塊 m，若給 m 一向下的初速度 v0 ，則 m 正好保 持勻速下滑。如圖所示，現(xiàn)在 m 下滑的過程中再加一個作用力，則以下說法正確的是( )

A. 在 m 上加一個豎直向下的力 F1 ，仍 m 將保持勻速運動，M 對地面有摩擦力的作用

B. 在 m 上加一個沿斜面向下的力 F2 ，則 m 將做加速運動，M 對地面有水平向左的靜摩擦力的作用

C. 在 m 上加一個水平向右的力 F3 ，則 m 將做減速運動，在停止前 M 對地有向右的靜摩擦力的作用

D. 無論在 m 上加什么方向的力，在 m 停止前 M 對地面都無靜摩擦力的作用

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個固定的點電荷A、B帶電荷量分別為Q1、Q2，其中A帶負(fù)電，a、b、c三點在它們連線的延長線上．現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子以一定的初速度沿直線從a點開始向遠(yuǎn)處運動經(jīng)過b、c兩點(粒子只受電場力作用)，粒子經(jīng)過a、b、c三點時的速度分別為va、vb、vc，其速度－時間圖像如圖乙所示．以下說法中正確的是

A. B一定帶負(fù)電

B. B的電荷量一定小于A的電荷量

C. b點的電場強(qiáng)度最大

D. 粒子由a點運動到c點過程中，粒子的電勢能先減小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置．G為靈敏電流計。開關(guān)S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在滑動變阻器R的觸頭P向上移動的過程中，下列判斷正確的是（ ）

A. 靈敏電流計G中有b→a的電流

B. 油滴向上加速運動

C. 電容器極板所帶電荷量將減小

D. 通過電阻R2的電流將減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案