一根長為L、質(zhì)量不計的硬桿OA，桿的中點C及A端各固定一個質(zhì)量均為m的小球，桿、球系統(tǒng)可在豎直平面內(nèi)繞O端的水平軸轉(zhuǎn)動，如圖所示.若開始時桿處于水平位置，并由靜止釋放，當該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動過程中通過豎直位置時，A端小球的速度為多大？中點小球的機械能比在水平位置時減少了多少？

   

解析試題分析：在轉(zhuǎn)動過程中，A、C兩球的角速度相同，設A球的速度為，C球的速度為，則有
　　

于是有：     ①
以A、C和桿組成的系統(tǒng)中，只有重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒，由機械能守恒定律，并選最低點為零勢能參考平面，則有


即            ②
由①②兩式聯(lián)立解得：　　
中點小球C的機械能減少量為
考點：本題主要考查了對機械能守恒定律和重力勢能的正確理解以及角速度和線速度的關系．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，兩個大小相同小球用同樣長的細線懸掛在同一高度，靜止時兩個小球恰好接觸，兩個小球質(zhì)量分別為和 （），現(xiàn)將拉離平衡位置，從高處由靜止釋放，和碰撞后被彈回，上升高度為，試求碰后能上升的高度。（已知重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如下圖所示，在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道，小球B靜止在軌道的最低點，小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下，沿圓弧切線進入軌道后，與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點C，圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點，不計一切摩擦，求A、B兩球的質(zhì)量之比.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進軌道，到達半圓軌道最高點M時與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點距N為2 R。重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計，求

（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間t；
（2）小球A沖進軌道時速度v的大小。
（3）小球A與小球B球碰撞前瞬間對軌道的壓力多大？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑的水平面上有一個質(zhì)量為M＝2m的凸型滑塊，它的左側(cè)面與水平面相切，并且光滑，滑塊的高度為h。質(zhì)量為m的小球，以某一初速度在水平面上迎著光滑曲面沖向滑塊。試分析計算小球的初速度滿足什么條件，小球才能越過滑塊。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）2013年6月11日下午，神舟十號載人飛船進入近地點距地心為r1、遠地點距地心為r2的橢圓軌道正常運行。已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球表面處的重力加速度為g，飛船在近地點的速度為v1，飛船的質(zhì)量為m。若取距地球無窮遠處為引力勢能零點，則距地心為r、質(zhì)量為m的物體的引力勢能表達式為，求：
（1）地球的半徑；
（2）飛船在遠地點的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，讓小球從圖中的位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點時擺線被拉斷，設擺線長m，懸點到地面的高度為m，不計空氣阻力，求擺球落地時的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下。離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，該實驗一現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后 （    ）

A．水平方向的分運動是勻速直線運動
B．水平方向的分運動是勻加速直線運動
C．豎直方向的分運動是自由落體運動
D．豎直方向的分運動是勻速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

船在靜水中的航速為v1，水流的速度為v2  （v1＞ v2）.為使船行駛到河正對岸的碼頭，則v1相對v2的方向應為(　   　)

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同步練習冊答案