20．如圖所示，兩小球A和B用一根跨過固定的水平光滑細(xì)桿的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，球A置于地面上且位于細(xì)桿正下方，球B被拉到細(xì)桿同樣高度的水平位置，繩剛好拉直．由靜止釋放球B，若球B擺動(dòng)過程中球A始終沒有離開地面，已知球B的質(zhì)量為m，求球A質(zhì)量M應(yīng)滿足的條件（空氣阻力忽略不計(jì)，球B擺動(dòng)過程中不與繩相碰）．

分析 當(dāng)B球擺到豎直最低位置時(shí)，A球剛要離開地面．則繩子的拉力大小等于A球的重力．由機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律，結(jié)合向心力公式可列出A球的質(zhì)量最小值，再得到A球質(zhì)量范圍．

解答 解：小球B從靜止擺到最低位置的過程中，僅有重力做功，所以小球的機(jī)械能守恒．則有：
  $\frac{1}{2}$mv2-0=mgL                  
B最低位置時(shí)，受力分析知：B球受重力、拉力；
由牛頓第二定律得：T-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
小球B擺到最低位置時(shí)，小球A剛要離開地面．
則有：T=Mg
聯(lián)立解得 M=3m
所以球A質(zhì)量M應(yīng)滿足的條件是M≥3m
答：球A質(zhì)量M應(yīng)滿足的條件是M≥3m．

點(diǎn)評(píng) 小球B在下擺過程中運(yùn)用機(jī)械能守恒定律，在最低點(diǎn)運(yùn)用牛頓第二定律．同時(shí)借助于小球A的重力得知小球B擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力大小，從而將兩球質(zhì)量聯(lián)系起來．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，在通電螺線管的周圍和內(nèi)部分別放置了四個(gè)相同的小磁針a、b、c、d，圖中表示它們靜止時(shí)N極（陰影部分）的指向，其中正確的是（　　）
A．aB．bC．cD．d

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．一人站在靜止于光滑平直軌道的平板車上，人和車的總質(zhì)量為m1．現(xiàn)在讓此人雙手各握一個(gè)質(zhì)量均為m2的鉛球，以兩種不同的方式順著軌道方向拋出鉛球．第一次是一個(gè)一個(gè)地投，第二次是兩個(gè)一起投．設(shè)每次投擲時(shí)鉛球相對(duì)車的速度相同，則這兩種投擲方式小車的末速度之比為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．在“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使它伸長(zhǎng)到某一位置O點(diǎn)，已讀出彈簧秤的示數(shù)，這一步操作中還必須記錄的是（　�。�
A．橡皮條固定端的位置B．描下O點(diǎn)位置和兩條細(xì)繩套的方向
C．橡皮條伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度D．細(xì)繩套的長(zhǎng)度

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．在如圖所示的電場(chǎng)中，一電荷量q=-1.0×10-8C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小F=2.0×10-4 N． 則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=2.0×104N/C； 該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力F的方向?yàn)橄蜃螅ㄌ睢跋蜃蟆薄跋蛴摇保?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖是滑雪場(chǎng)的一條雪道．質(zhì)量為70kg的某滑雪運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)沿圓弧軌道滑下，在B點(diǎn)以5$\sqrt{3}$m/s的速度水平飛出，落到了傾斜軌道上的C點(diǎn)（圖中未畫出）．不計(jì)空氣阻力，θ=30°，g=10m/s2，則下列判斷正確的是（　　）
A．該滑雪運(yùn)動(dòng)員騰空的時(shí)間為1s
B．BC兩點(diǎn)間的落差為5$\sqrt{3}$m
C．落到C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為3500$\sqrt{7}$W
D．若該滑雪運(yùn)動(dòng)員從更高處滑下，落到C點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角變小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，光滑懸空軌道上靜止一質(zhì)量為2m的小車A，用一段不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m的木塊B．一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射人木塊B并留在其中（子彈射人木塊時(shí)間極短），在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，擺線離開豎直方向的最大角度小于90°，試求：
（i）木塊能擺起的最大高度；
（ii）小車A運(yùn)動(dòng)過程的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．某交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，輸出功率是50kW，現(xiàn)用5000V高壓輸電，輸電線上的總電阻是50Ω，再利用n1：n2=20：1的降壓變壓器降壓后供給用戶，則下列說法正確的是（　　）
A．發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值為220$\sqrt{2}$V
B．若輸電線兩端的電壓提高到原來的4倍，輸電線上損失的功率為原來的$\frac{1}{4}$
C．輸電功率為80%
D．降壓變壓器輸出電壓的有效值為225V，交變電流的頻率為50Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，一塊足夠大的光滑平板能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角．板上一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.50m的輕細(xì)繩，它的一端系住一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在板上的O點(diǎn)．當(dāng)平板的傾角固定為α?xí)r，先將輕繩平行于水平軸MN拉直，然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0=3.0m/s．若小球能保持在板面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，求傾角α的最大值？（取重力加速度g=10m/s2，cos53°=0.6）

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同步練習(xí)冊(cè)答案