【題目】如圖所示，A、B兩滑塊質(zhì)量均為m，通過鉸鏈用輕桿連接，讓輕桿沿豎直方向，A套在固定的豎立直棒上、B放置在水平面上，A、B均靜止。由于擾動(dòng)，A開始向下運(yùn)動(dòng)，B沿水平面向右運(yùn)動(dòng)�；瑝KA、B可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。在A向下運(yùn)動(dòng)的過程中，不計(jì)一切摩擦，可以證明：當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到與水平方向夾角θ滿足sinθ=時(shí)，滑塊A的機(jī)械能最小。試求：

(1)此時(shí)A的加速度大小；

(2)若桿的長度為L，從系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)到A的機(jī)械能最小的過程中，桿對(duì)滑塊B做的功。

【答案】(1)g (2)mgL

【解析】

根據(jù)能量關(guān)系分析加速度大小，然后由機(jī)械能守恒列出關(guān)系式根據(jù)題設(shè)臨界情況解出所求結(jié)果

（1）滑塊A從下滑到未著地前過程中，根據(jù)桿的彈力對(duì)AB做功情況可知A的機(jī)械能最小時(shí)桿的彈力為零，A在豎直方向僅受重力，故A此時(shí)的加速度aA＝g。

（2）設(shè)滑塊A在下滑到桿與水平方向的夾角為θ時(shí)，二者速度大小分別為vA、vB，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：

由于桿不可伸長和縮短，此時(shí)沿桿方向兩滑塊分速度相等，有：

vAsinθ＝vBcosθ

聯(lián)立解得：

故sinθ＝時(shí)，有最大值．得：

對(duì)B分析，重力和水平面支持力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：桿的推力做功：

練習(xí)冊(cè)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，一端封閉、長度為L0 =l m的豎直玻璃管內(nèi)，有一段長為L1=18.75 cm的水銀柱封閉了一定量的理想氣體，氣體的溫度為t1=27、氣柱長L=80 cm，大氣壓強(qiáng)為po =75 cmHg，已知熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為T=t+273 K。

(i)若從上方往玻璃管里緩慢注入水銀且不溢出，求還能加入水銀長度的最大值（假設(shè)氣體的溫度不變）；

(ii)若給玻璃管內(nèi)氣體緩慢加熱，使水銀柱上升，求管內(nèi)水銀柱開始溢出時(shí)的氣體的溫度t2（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位小數(shù)）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)對(duì)著豎直的墻面練習(xí)投籃，第一次以初速度斜向上拋出，結(jié)果球剛好垂直打在墻面上，球從拋出到打到墻面所用時(shí)間為t1 ；第二次以初速度v2斜向上拋出，結(jié)果球也能垂直打在墻面上，球從拋出到打到墻面所用時(shí)間為t2；前后兩次拋出點(diǎn)相同，v2與水平方向的夾角小于v1與水平方向的夾角，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是

A.可能等于B. 一定小于

C.t2可能等于t1D.t2一定小于t1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，左管上端封閉，封口處有一段水銀柱1，右管上端開口且足夠長，另有兩段水銀柱2、3封閉了A、B兩部分理想氣體，開始時(shí)，三段水銀柱長均為10 cm，A氣柱長為20 cm，B氣柱長為10cm，氣柱A和水銀柱2各有一半長度在水平部分，環(huán)境溫度為27°C ，外界大氣壓強(qiáng)P =75 cnHg現(xiàn)保持環(huán)境溫度不變；在右管.中緩慢注入水銀使水銀柱2在豎直管中的水銀剛好全部壓入水平管中.求:

①?zèng)]有在右管中注入水銀時(shí)，水銀柱1對(duì)玻璃管封口的壓強(qiáng);

②水銀柱2在豎直管中的水銀剛好全部壓入水平管中時(shí)，注入右管中水銀柱的長。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下面是某疫苗從研發(fā)到投入市場(chǎng)的流程圖，請(qǐng)把這個(gè)圖轉(zhuǎn)寫成一段文字介紹，要求內(nèi)容完整，表述準(zhǔn)確，語言連貫，不能超過90個(gè)字。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ab面水平，bc是位于豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道，半徑R＝0.4m 在b點(diǎn)與水平面相切，滑塊從水平軌道上距離b點(diǎn)1.2m的a點(diǎn)以初速發(fā)V0＝6m/s運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過水平和半圓軌道后從最高點(diǎn)c飛出，最后剛好落回軌道上的a點(diǎn)，取重力加速度g＝10m/s2

(1)滑塊從c點(diǎn)飛出時(shí)速度的大��；

(2)水平軌道與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，高層住宅外安裝空調(diào)主機(jī)時(shí)，電機(jī)通過纜繩牽引主機(jī)沿豎直方向勻速上升．為避免主機(jī)與陽臺(tái)、窗戶碰撞，通常會(huì)用一根拉繩拽著主機(jī)，地面上拽拉繩的人通過移動(dòng)位置，使拉繩與豎直方向的夾角β保持不變，則在提升主機(jī)過程中，下列結(jié)論正確的是

A. 纜繩拉力F1和拉繩拉力F2都增大

B. 纜繩拉力F1和拉繩拉力F2都不變

C. 纜繩與豎直方向的夾角α可能大于角β

D. 纜繩拉力F1的功率保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（20分）下暴雨時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。某地有一傾角為θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一質(zhì)量為m的石板B，其上下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)量不變的滑塊），在極短時(shí)間內(nèi)，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1減小為，B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2減小為0.5，A、B開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；在第2s末，B的上表面突然變?yōu)楣饣?/span>μ2保持不變。已知A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，A離B下邊緣的距離l=27m，C足夠長，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求：

（1）在0~2s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大��；

（2）A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中(　　)

A.從P到M所用的時(shí)間等于

B.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大

C.從P到Q階段，速率逐漸變小

D.從M到N階段，萬有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功

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