3．在一長(zhǎng)為2L的輕桿的一端和中間分別固定質(zhì)量相同的小球，桿的另一端可繞一無(wú)摩擦的軸轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將桿由豎直位置無(wú)初速度釋放，則桿運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)，兩球的速度各為多大？

分析 兩球轉(zhuǎn)動(dòng)中角速度相同，根據(jù)v=ωr可知兩球的速度關(guān)系；再根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式可求得小球在水平位置上的速度．

解答 解：兩球同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，具有相同的角速度，設(shè)中間小球速度為v，則邊緣處小球的速度為2v；
由機(jī)械能守恒定律可知：
mgL+2mgL=$\frac{1}{2}$mv2+$\frac{1}{2}$m（2v）2；
解得v=$\frac{\sqrt{30gL}}{5}$ 
邊緣處小球的速度為2v=$\frac{2\sqrt{30gL}}{5}$
答：兩球的速度分別為$\frac{\sqrt{30gL}}{5}$和$\frac{2\sqrt{30gL}}{5}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，要注意明確兩球的速度關(guān)系；同時(shí)注意兩球在運(yùn)動(dòng)中只有重力做功，故機(jī)械能一定守恒．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法中正確的是（　　）
①重力勢(shì)能是物體和地球共同具有的，而不是物體單獨(dú)具有的
②在同一高度，將同一物體以v0向不同方向拋出，落地時(shí)物體減少的重力勢(shì)能一定相等
③重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功
④在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定為零．
A．①②B．③④C．①③D．②④

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

14．一顆小行星環(huán)繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則（　　）
A．它的線速度是地球線速度的2倍B．它的線速度是地球線速度的1/2
C．它的環(huán)繞周期是4年D．它的環(huán)繞周期是8年

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．在一次課外實(shí)踐活動(dòng)中，某課題研究小組收集到數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品中的一些舊電池以及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈等電子元件．現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件，一是電阻R0（約為2kΩ），二是手機(jī)中常用的鋰電池（電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）．在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：
A．電壓表（量程4V，電阻RV約為4.0kΩ）
B．電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻不計(jì)）
C．電流表A2（量程2mA，內(nèi)阻不計(jì)）
D．滑動(dòng)變阻器R1（0～2kΩ，額定電流0.1A）
E．電阻箱R2（0～999.9Ω）
F．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干．

（1）為了測(cè)定電阻R0的阻值，小組的一位成員設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路原理圖，所選取的相應(yīng)器材（電源用待測(cè)的鋰電池）均標(biāo)在圖上，其器材選取中有不妥之處，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整？
（2）如果在實(shí)際操作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器R1、電壓表已損壞，用余下的器材測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．
①請(qǐng)你在圖2方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖（標(biāo)注所用器材符號(hào)）；
②該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中取得多組數(shù)據(jù)，然后作出如圖3所示的線性圖象處理數(shù)據(jù)，則電源電動(dòng)勢(shì)為3.5V，內(nèi)阻為7Ω

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

18．質(zhì)量為5kg的物體靜止在粗糙水平面上，在0～4s內(nèi)施加一水平恒力F，使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在4～12s內(nèi)去掉了該恒力F，物體因受摩擦力作用而減速至停止，其速度時(shí)間圖象（v-t）如圖所示，求：
（1）在0～12s內(nèi)物體的位移；
（2）物體所受的摩擦力大小；
（3）此水平恒力F的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為30kW，汽車的質(zhì)量為2t，它與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．則：
（1）汽車保持額定功率起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？
（2）汽車從靜止開始以1m/s2 的加速度勻加速起動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？（g取10m/s2 ）
（3）當(dāng)汽車的速度為v=10m/s時(shí)，汽車的加速度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．一質(zhì)量m=2kg的質(zhì)點(diǎn)在空中以速度vo=2m/s沿y軸正方向（豎直方向）運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O后始終受到一個(gè)沿X軸正方向（水平方向）的恒力F=20N作用，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2求：
（1）質(zhì)點(diǎn)在最高點(diǎn)M的坐標(biāo)；
（2）質(zhì)點(diǎn)再次回到X軸時(shí)與X軸交點(diǎn)為N，大致畫出質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到N點(diǎn)軌跡并求出N點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）求質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的速度大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

8．某同學(xué)用自己發(fā)明的新式游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑，新式卡尺將主尺上39mm在游標(biāo)尺上均分成20等份．如圖所示，則小鋼球的直徑為d=1.035cm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．2014年12月31日，搭載“風(fēng)云二號(hào)”08星的運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射．發(fā)射過(guò)程中“風(fēng)云二號(hào)”08星的某一運(yùn)行軌道為橢圓軌道，周期為T0，如圖所示．則（　�。�
A．“風(fēng)云二號(hào)”08星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度
B．“風(fēng)云二號(hào)”08星在A→B→C的過(guò)程中，速率逐漸減小
C．“風(fēng)云二號(hào)”08星在A→B過(guò)程所用的時(shí)間小于$\frac{{T}_{0}}{4}$
D．“風(fēng)云二號(hào)”08星在B→C→D的過(guò)程中，萬(wàn)有引力對(duì)它先做正功后做負(fù)功

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