質(zhì)量為m的小球固定在光滑輕細桿的上端，細桿通過光滑限位孔保持豎直。在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M＝2m的凹形槽，凹形槽的光滑內(nèi)表面如圖所示，AB部分是斜面，與水平面成θ＝30°，BCD部分是半徑為R的圓弧面，AB與BCD兩面在B處相切。讓細桿的下端與凹形槽口的左邊緣A點接觸。現(xiàn)將小球釋放，求：

（1）當輕細桿的下端滑到凹形槽的最低點C時，凹形槽的速度是多大；

（2）輕細桿的下端能否運動到凹形槽口的右邊緣 D點；（只要回答“能”或“不能”，不需說明原因）

（3）當輕細桿的下端滑到B點的瞬間，小球和凹形槽的速度各是多大。

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解析:

（1）當輕細桿的下端運動到最低點C時，小球的速度為零，小球減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為凹形槽的動能，由能量轉(zhuǎn)化守恒定律   又   M=2m

得凹形槽的速度：

（2）能。

（3）當輕細桿的下端從A點相對滑動到B點時，

小球的速度v1與凹形槽的速度v2之間的關(guān)系如右圖所示：得： 

由系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化守恒定律        又   M=2m

解得：       

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定位置．將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細線將小球與質(zhì)量為M=3m的小物塊相連，小物塊懸掛于管口．現(xiàn)將小球釋放，一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運動，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變（重力加速度為g）．
求：（1）小物塊下落過程中的加速度大��；
（2）小球從管口拋出時的速度大小；
（3）小球在做平拋過程中的水平位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運動，當小球運動到最高點時，瞬時速度v=
3
2
Rg
，R是球心到O點的距離，則球?qū)U的作用力是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?江蘇）如圖所示，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置．將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口．現(xiàn)將小球釋放，一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運動，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變．（重力加速度為g）
（1）求小物塊下落過程中的加速度大小；
（2）求小球從管口拋出時的速度大��；
（3）試證明小球平拋運動的水平位移總小于
2
2
L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為m的小球固定在光滑輕細桿的上端，細桿通過光滑限位孔保持豎直．在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M=2m的凹形槽，凹形槽的光滑內(nèi)表面如圖所示，AB部分是斜面，與水平面成θ=30°，BCD部分是半徑為R的圓弧面，AB與BCD兩面在B處相切．讓細桿的下端與凹形槽口的左邊緣A點接觸．現(xiàn)將小球釋放，求：
（1）當輕細桿的下端滑到凹形槽的最低點C時，凹形槽的速度是多大．
（2）當輕細桿的下端滑到B點的瞬間，小球和凹形槽的速度各是多大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在長為L的細輕桿的一端，繞細桿的另一端O在豎直平面上做圓周運動．球轉(zhuǎn)到最高點A時，線速度的大小為
gL
2
，則（　�。�

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