如圖所示,高為0.3m的水平通道內(nèi),有一個與之等高的質(zhì)量為M=1.2kg表面光滑的立方體,長為L=0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn),O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略),輕桿的上端連著質(zhì)量為m=0.3kg的小球,小球靠在立方體左側(cè)。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)為了使輕桿與水平地面夾角α=37°時立方體平衡,作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大?
(2)若立方體在F2=4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動,則剛要與擋板相碰時其速度多大?
(3)立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動,而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置,若小球與地面接觸的時間為t=0.05s,則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大?
(4)當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2,桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下,最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大?
解:(1)對小球有
    
(2)
可解得v1=0.8m/s
(3)設(shè)小球碰地的速度為v2,有
可解得
設(shè)小球碰地后反彈的速度為v3,有
可解得
對小球的碰地過程,根據(jù)牛頓第二定律有
可解得N=27.9N    
(4)設(shè)桿靠在立方體向右倒下與地面的夾角為θ時小球與立方體分離,此時小球與立方體的速度分別為vV,可有
  
  

聯(lián)立上述方程可解得。
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?浦東新區(qū)二模)如圖所示,高為0.3m的水平通道內(nèi),有一個與之等高的質(zhì)量為M=1.2kg表面光滑的立方體,長為L=0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn),O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略),輕桿的上端連著質(zhì)量為m=0.3kg的小球,小球靠在立方體左側(cè).取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)為了使輕桿與水平地面夾角α=37°時立方體平衡,作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大?
(2)若立方體在F2=4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動,則剛要與擋板相碰時其速度多大?
(3)立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動,而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置,若小球與地面接觸的時間為t=0.05s,則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大?
(4)當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2,桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下,最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大?

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科目:高中物理 來源:江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2012屆高三最后沖刺熱身物理試題 題型:038

如圖所示,高為0.3 m的水平通道內(nèi),有一個與之等高的質(zhì)量為M=1.2 kg表面光滑的立方體,長為L=0.2 m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn),O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略),輕桿的上端連著質(zhì)量為m=0.3 kg的小球,小球靠在立方體左側(cè).取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)為了使輕桿與水平地面夾角α=37°時立方體平衡,作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大?

(2)若立方體在F2=4.5 N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動,則剛要與擋板相碰時其速度多大?

(3)立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動,而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置,當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2,桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下,最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大?

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科目:高中物理 來源:上海市浦東新區(qū)2012屆高三4月(二模)質(zhì)量抽測物理試題 題型:038

如圖所示,高為0.3 m的水平通道內(nèi),有一個與之等高的質(zhì)量為M=1.2 kg表面光滑的立方體,長為L=0.2 m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn),O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略),輕桿的上端連著質(zhì)量為m=0.3 kg的小球,小球靠在立方體左側(cè).取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)為了使輕桿與水平地面夾角α=37°時立方體平衡,作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大?

(2)若立方體在F2=4.5 N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動,則剛要與擋板相碰時其速度多大?

(3)立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動,而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置,若小球與地面接觸的時間為t=0.05 s,則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大?

(4)當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2,桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下,最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,高為h=3.2 m、傾角為θ=53°的光滑斜面頂端有一質(zhì)點(diǎn)A自靜止開始下滑,與此同時在斜面底端有另一質(zhì)點(diǎn)B在其他力的作用下自靜止開始以加速度a=5 m/s2沿光滑水平面向左做勻加速運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)A下滑到斜面底端能沿光滑的小圓弧部分平穩(wěn)向B追去,取g=10 m/s2,sin 53°=0.8。試通過計(jì)算判斷質(zhì)點(diǎn)A能否追上B。若能追上,求出相遇時B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移;若不能追上,求出質(zhì)點(diǎn)A、B在水平面上的最近距離。

 

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科目:高中物理 來源:2013屆上海市奉賢區(qū)高三11月調(diào)研測試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,高為0.3m的水平通道內(nèi),有一個與之等高的質(zhì)量為M=1.2kg表面光滑的立方體,長為L=0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn),O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略),輕桿的上端連著質(zhì)量為m=0.3kg的小球,小球靠在立方體左側(cè)。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)為了使輕桿與水平地面夾角=37°時立方體平衡且不動,作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大?
(2)若立方體在F2=4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動,則剛要與擋板相碰時其速度多大?
(3)立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動,而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置,若小球與地面接觸的時間為t=0.05s,則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大?
(4)當(dāng)桿回到豎直位置時撤去F2,桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下,最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動速度多大?

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