【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L的輕桿兩端分別固定有質(zhì)量均為m的A、B兩小鐵球，桿的三等分點(diǎn)O處有光滑的水平固定轉(zhuǎn)軸，使輕桿可繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。用手將該裝置固定在桿恰好水平的位置，然后由靜止釋放。重力加速度為g。求

（1）當(dāng)桿到達(dá)豎直位置時(shí)，小球A的速度和桿對(duì)小球B的彈力；

（2）從釋放輕桿到輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置過程中，輕桿對(duì)小球A做的功。

【答案】（1），彈力大小為，方向豎直向上；（2）

【解析】試題分析（1）對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，由于只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和速度關(guān)系求出桿到達(dá)豎直位置時(shí)兩球的角速度，根據(jù)求得AB的速度，在豎直位置對(duì)B由牛頓第二定律可以求出桿對(duì)小球B的彈力；（2）根據(jù)動(dòng)能定理求得桿對(duì)A做功。

（1）當(dāng)桿到達(dá)豎直位置時(shí)，設(shè)A、B的速度分別為

因?yàn)?/span>A、B角速度相同，所以：

由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：

聯(lián)立解得：

在豎直位置時(shí)對(duì)B由牛頓第二定律得：

解得：

即桿對(duì)B的彈力大小為，方向豎直向上

（2）對(duì)A由動(dòng)能定理得：

解得：

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】某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)初速度的實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)示意圖如圖所示，O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)，在O點(diǎn)有一個(gè)頻閃的點(diǎn)光源，閃光頻率為30Hz，在拋出點(diǎn)的正前方，豎直放置一塊毛玻璃，在小球拋出后當(dāng)光源閃光時(shí)，在毛玻璃上有一個(gè)小球的投影點(diǎn)，在毛玻璃右邊用照相機(jī)多次曝光的方法，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片．

（1）使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖乙所示，則小球直徑為_______cm

（2）已知圖中O點(diǎn)與毛玻璃水平距離L=1.2m，兩個(gè)相鄰小球投影點(diǎn)的實(shí)際距離△h=5cm，則小球在毛玻璃上投影像點(diǎn)做______運(yùn)動(dòng)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是______m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，R1、R2為滑動(dòng)變阻器，R3為定值電阻，兩水平放置的平行金屬板．A、B為上下平行板的中點(diǎn)。一質(zhì)量為m的帶電微粒由平行板左端中間的M點(diǎn)以水平向右的速度射入平行板間，微粒沿如圖的虛線軌跡落在下極板B點(diǎn)的 右側(cè)N點(diǎn)，假設(shè)微粒的重力和電源的內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，則下列說法正確的是( 　)

A. 如果將滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)，微粒將打在N點(diǎn)的左側(cè)

B. 如果將定值電阻R3去掉，則微粒將打在N點(diǎn)的左側(cè)

C. 如果僅將上極板上移，微粒將可能從右側(cè)飛出電場(chǎng)

D. 若將上極板上移后再將上下金屬板分別以A1、B為圓心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度θ，使板間距與初始間距相等，微�？赡苋源虻较聵O板上的N點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源電壓為6V，頻率為50HZ.重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)測(cè)量并分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

（1）這位同學(xué)進(jìn)行正確操作后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量，如圖乙所示，其中點(diǎn)為起始點(diǎn)， 、、、、、為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)打點(diǎn)時(shí)重物的速度為_______m/s（保留3位有效數(shù)字）

（2）他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度，量出下落的高度，并以為縱軸，以為橫軸畫出圖象，則所畫的圖象應(yīng)是下面的________

A、A B、B C、C D、D

（3）他進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大的誤差，為此對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時(shí)，通過與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光的時(shí)間，用毫米刻度尺測(cè)出之間的距離，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑.重力加速度為.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，則小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)瞬時(shí)速度______.如果、、、存在關(guān)系式______________，就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

（4）比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點(diǎn)是_______________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩個(gè)處于同一豎直面上的相同軌道，A、B兩個(gè)相同小球從離出口處相同高度的地方同時(shí)由靜止開始釋放，假設(shè)小球經(jīng)過斜面與水平軌道連接處無能量損失，所有的接觸都是光滑的。離開軌道后A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做勻速直線運(yùn)動(dòng)。則：

(1)A、B兩球是否在A球第一次落地點(diǎn)處相碰，答：_______(選填“是”或“否”)；

(2)如果多次觀察到同樣的現(xiàn)象，你可以得出什么結(jié)論是：_____________________

(3)若要算出A球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，則還需要測(cè)量的物理量是：_______________，計(jì)算初速度的表達(dá)式為 ______________（重力加速度g已知，用測(cè)量的物理量表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，∠abc＝120°.現(xiàn)將三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷＋Q固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電量為＋q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處，兩點(diǎn)相比(　　)

A. ＋q在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力較大

B. ＋q在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能較大

C. d點(diǎn)的電勢(shì)低于O點(diǎn)的電勢(shì)

D. d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示．下列說法正確有

A. x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. q1和q2帶有異種電荷

C. 負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場(chǎng)力增大

D. 負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一組同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。物體A和B系在輕質(zhì)細(xì)繩兩端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，讓A、B由靜止釋放(物體A質(zhì)量大于B)。1、2處分別安裝光電門，用來測(cè)量物體上的遮光片通過該處的時(shí)間。

①實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出物體A的質(zhì)量mA、物體B的質(zhì)量mB、遮光片的寬度d、光電門1、2間的距離h、遮光片通過光電門1、2的時(shí)間t1、t2 ，已知d遠(yuǎn)小于h。則可計(jì)算出遮光片經(jīng)過光電門1時(shí)速率為___________。

②若實(shí)驗(yàn)滿足表達(dá)式_______________(用①中測(cè)出物理量的符號(hào)和重力加速度g表示)，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)于2013年12月2日凌晨成功發(fā)射了“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器，12月10日21時(shí)20分，“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道成功實(shí)施變軌控制，從100km×100km的環(huán)月圓軌道，降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道，進(jìn)入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道，并于12月14日21時(shí)11分實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星攜帶探測(cè)器在月球的軟著陸。下列說法正確的是

A．如果不考慮地球大氣層的阻力，則“嫦娥三號(hào)”的發(fā)射速度可以小于7.9km/s

B．若已知“嫦娥三號(hào)”在100km的環(huán)月圓軌道上飛行的周期及萬有引力常量，則可求出月球的平均密度

C．若已知“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥一號(hào)”各自繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的高度（高度不同）、周期和萬有引力常量，則可求出月球的質(zhì)量、半徑

D．“嫦娥三號(hào)”為著陸準(zhǔn)備而實(shí)施變軌控制時(shí)，需要通過發(fā)動(dòng)機(jī)使其加速

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