如圖所示,在光滑水平面上放一質(zhì)量為M、邊長為l的正方體木塊,木塊上有一長為L的輕質(zhì)光滑棒,棒的一端用光滑鉸鏈連接于地面上O點,棒可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動,另一端固定一質(zhì)量為m的均質(zhì)金屬小球.開始時,棒與木塊均靜止,棒與水平面夾角為.當棒繞O點向垂直于木塊接觸邊方向轉動到棒與水平面間夾角為的瞬時,求木塊速度的大。
設桿和水平面成角時,木塊速度為v,小球速度為,與木塊接觸的桿上點B的速度為,因B點和小球m在同一桿上以相同角速度繞O點轉動,所以有
 
木塊在此瞬間的速度水平向左,此速度可看做是兩個速度的合成,即木塊繞O點轉動速度及木塊沿桿方向小球m滑動的速度,所以,故
,
因從初位置到末位置的過程中只有小球重力對小球、輕桿、木塊組成的系統(tǒng)做功,所以在上述過程中機械能守恒,則

綜合上述得
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖6-3-19所示,半徑為R的光滑半圓上有兩個小球,質(zhì)量分別為m和M(M>m),由細繩掛著,今由靜止開始釋放,當小球m到達半圓柱體頂端時對圓柱體的壓力多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量為m的小球B用一根輕質(zhì)彈簧連接.現(xiàn)把它們放置在豎直固定的內(nèi)壁光滑的直圓筒內(nèi),平衡時彈簧的壓縮量為,如圖所示,小球A從小球B的正上方距離為3x0的P處自由落下,落在小球B上立刻與小球B粘連在一起向下運動,它們到達最低點后又向上運動,并恰能回到0點(設兩個小球直徑相等,且遠小于略小于直圓筒內(nèi)徑),已知彈簧的彈性勢能為,其中k為彈簧的勁度系數(shù),Δx為彈簧的形變量。求:

(1)小球A質(zhì)量。
(2)小球A與小球B一起向下運動時速度的最大值.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

物理選修3—5(15分)
(1)(5分)以下是有關近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中正確的是                   (   )
A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應
B.光電效應揭示了光的粒子性,而康普頓效應則反映了光的波動性
C.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,原子總能量增大
D.發(fā)生一次B衰變,該原子外層就失去一個電了
E.每種原子都有自己的特征光譜,可以利用它來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成
(2)(10分)如圖所示,斜面頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,進入水平面上的滑道時無機械能損失,為使A制動,將輕彈簧的一端吲定在水平滑道延長線M處的墻上,一端與質(zhì)量為2m的擋板B相連,彈簧處于原長時,B恰位于滑道的末端0點。A與B碰撞時間極短,碰后結合在一起共同壓縮彈簧,已知在0M段A、B與水平面問的動摩擦因數(shù)均為,其余各處的摩擦不計,重力加速度為耳,求
①彈簧最大壓縮量為d時的彈簧勢能Ep(設彈簧處于原長時彈性勢能為零);
②上述全過程中系統(tǒng)損失機械能△E。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi),質(zhì)量為m的小球A以豎直向下的速度v從與圓心等高處開始沿軌道向下運動,與靜止于軌道最低點的B球相撞,碰撞后AB球恰能分別到達左右兩邊與圓心等高處。已知地球表面的重力加速度為g。試求:
(1)小球B的質(zhì)量M=?
(2)第一次碰撞剛結束時小球A對軌道的壓力大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在不光滑的平面上,質(zhì)量相等的兩個物體A、B間用一輕彈簧相連接,現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上,從靜止開始經(jīng)一段時間后,A、B一起做勻加速直線運動,當它們的總動能為Ek時撤去水平力F,最后系統(tǒng)停止運動,從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運動的過程中,系統(tǒng)(   )
                            
①克服阻力做的功等于系統(tǒng)的動能Ek
②克服阻力做的功大于系統(tǒng)的動能Ek
③克服阻力做的功可能小于系統(tǒng)的動能Ek
④克服阻力做的功一定等于系統(tǒng)機械能的減少量
A.①②B.③④C.②④D.①④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量為m的小物塊A,放在質(zhì)量為M的木板B的左端,B在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動,且A、B相對靜止.某時刻撤去水平拉力,經(jīng)過一段時間,B在地面上滑行了一段距離x,AB上相對于B向右滑行了一段距離L(設木板B足夠長)后AB都停下.已知A、B間的動摩擦因數(shù)為B與地面間的動摩擦因數(shù)為,且,求x的表達式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,細繩繞過兩個定滑輪A和B,在兩端各掛一個重為P的物體,現(xiàn)在A、B的中點C處掛一個重為Q的小球,Q<2P,求小球可能下降的最大距離h。已知AB的長為2L,不計滑輪和繩之間的摩擦力及繩的質(zhì)量。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,A、B質(zhì)量均為m,桿水平且光滑,滑輪距桿高度為H,開始時拉A的細繩與桿夾角α=45°.釋放B后,A能獲得的最大動能為_________.(滑輪質(zhì)量、摩擦及繩子質(zhì)量均不計,B未與桿相撞)

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