如圖所示，質(zhì)量M=2 k的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1 kg的小球（視為質(zhì)點）通過長L=0．5 m的輕桿與滑塊上的光滑軸O連接，滑塊不會影響到小球和輕桿在豎直平面內(nèi)繞O軸的轉(zhuǎn)動。開始時輕桿處于水平狀態(tài)�，F(xiàn)給小球一個大小為的豎直向下的初速度，取g=10 m／s2。

1.若鎖定滑塊，要使小球在繞O軸轉(zhuǎn)動時恰能通過圓周的最高點，求初速度的大小。

2.若解除對滑塊的鎖定，并讓小球豎直向下的初速度，試求小球相對于初始位置能上升的最大高度。

 

 

 

【答案】

 

1. =m/s   （1分）(或3.16m/s)

2.

【解析】（a）若鎖定滑塊，小球恰能通過最高點的速度可認(rèn)為等于零

對m，由機械能守恒得   （2分）

故            =m/s   （1分）(或3.16m/s)

（b）若解除對滑塊的鎖定，當(dāng)小球升至最高時小球的豎直分速度為零。因水平方向動量守恒，故小球的水平分速度也為零，同時滑塊速度也為零。           （3分）

由系統(tǒng)機械能守恒得                             （2分）

解得小球相對于初始位置能上升的最大高度             （1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?荊州模擬）如圖所示，質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù)；
（2）如果從某時刻起撤去拉力，撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離．

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如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上，用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊，當(dāng)木塊運動到x=10m時撤去力F．不計空氣阻力．已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：
（1）撤去力F時木塊速度的大��；
（2）撤去力F后木塊運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=2.0×104kg的汽車以不變的速度先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20m．由于輪胎太舊，如果受到超過3×105N的壓力時就會出現(xiàn)爆胎，則：
（1）汽車在行駛過程中，在哪個位置最可能出現(xiàn)爆胎？
（2）為了使汽車安全過橋，汽車允許的最大速度是多少？
（3）若以（2）中所求得速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）撤去拉力后物體運動的加速度
（2）撤去拉力后物體運動的最長時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?海淀區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中．取g=10m/s2．
（1）求勻強電場的電場強度E1的大小和方向；
（2）在t=0時刻，勻強電場強度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C，且方向不變．求在t=0.20s時間內(nèi)電場力做的功；
（3）在t=0.20s時刻突然撤掉電場，求帶電微�；氐匠霭l(fā)點時的動能．

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