如圖所示，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個與之等高的質(zhì)量為M＝1.2kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.3kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）為了使輕桿與水平地面夾角α＝37°時立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大？

（2）若立方體在F2＝4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動，則剛要與擋板相碰時其速度多大？

（3）立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動，而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置，若小球與地面接觸的時間為t＝0.05s，則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大？

（4）當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2，桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下，最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大？

 

（1）4N（2）0.8m/s（3）27.9N（4）0.5m/s

解析:（1）（2分）對小球有

   

（2）（3分）

可解得:   v1=0.8m/s

（3）（4分）設(shè)小球碰地的速度為v2 ,有   

可解得                                     

設(shè)小球碰地后反彈的速度為v3 有 

可解得 

對小球的碰地過程，根據(jù)牛頓第二定律有 

可解得   N=27.9N

（4）（5分）設(shè)桿靠在立方體向右倒下與地面的夾角為θ時小球與立方體分離，此時小球與立方體的速度分別為v和V,可有

  

  

聯(lián)立上述方程可解得     。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?浦東新區(qū)二模）如圖所示，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個與之等高的質(zhì)量為M=1.2kg表面光滑的立方體，長為L=0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m=0.3kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）為了使輕桿與水平地面夾角α=37°時立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大？
（2）若立方體在F2=4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動，則剛要與擋板相碰時其速度多大？
（3）立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動，而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置，若小球與地面接觸的時間為t=0.05s，則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大？
（4）當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2，桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下，最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大？

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科目：高中物理 來源：江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2012屆高三最后沖刺熱身物理試題 題型：038

如圖所示，高為0.3 m的水平通道內(nèi)，有一個與之等高的質(zhì)量為M＝1.2 kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2 m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略)，輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.3 kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)．取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．

(1)為了使輕桿與水平地面夾角α＝37°時立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大？

(2)若立方體在F2＝4.5 N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動，則剛要與擋板相碰時其速度多大？

(3)立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動，而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置，當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2，桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下，最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大？

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科目：高中物理 來源：上海市浦東新區(qū)2012屆高三4月(二模)質(zhì)量抽測物理試題 題型：038

如圖所示，高為0.3 m的水平通道內(nèi)，有一個與之等高的質(zhì)量為M＝1.2 kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2 m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略)，輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.3 kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)．取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．

(1)為了使輕桿與水平地面夾角α＝37°時立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大？

(2)若立方體在F2＝4.5 N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動，則剛要與擋板相碰時其速度多大？

(3)立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動，而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置，若小球與地面接觸的時間為t＝0.05 s，則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大？

(4)當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2，桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下，最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，高為h=3.2 m、傾角為θ=53°的光滑斜面頂端有一質(zhì)點(diǎn)A自靜止開始下滑，與此同時在斜面底端有另一質(zhì)點(diǎn)B在其他力的作用下自靜止開始以加速度a=5 m/s2沿光滑水平面向左做勻加速運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)A下滑到斜面底端能沿光滑的小圓弧部分平穩(wěn)向B追去，取g=10 m/s2，sin 53°=0．8。試通過計(jì)算判斷質(zhì)點(diǎn)A能否追上B。若能追上，求出相遇時B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移；若不能追上，求出質(zhì)點(diǎn)A、B在水平面上的最近距離。

 

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科目：高中物理 來源：2013屆上海市奉賢區(qū)高三11月調(diào)研測試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(14分）如圖所示，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個與之等高的質(zhì)量為M＝1.2kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.3kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）為了使輕桿與水平地面夾角＝37°時立方體平衡且不動，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大？
（2）若立方體在F2＝4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動，則剛要與擋板相碰時其速度多大？
（3）立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動，而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置，若小球與地面接觸的時間為t＝0.05s，則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大？
（4）當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2，桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下，最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大？

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