【題目】如圖所示，光滑直桿AB足夠長(zhǎng)，下端B固定一根勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為L0的輕彈簧，質(zhì)量為 m的小球套在直桿上并與彈簧的上端連接．OO'為過(guò)B點(diǎn)的豎直軸，直桿與水平面間的夾角始終為θ，已知重力加速度為g，則：

（1）若直桿保持靜止?fàn)顟B(tài)，將小球從彈簧的原長(zhǎng)位置由靜止釋放后，一段時(shí)間小球速度第一次最大，求此過(guò)程中彈簧的彈力對(duì)小球所做的功W以及彈性勢(shì)能改變了多少 ？

（2）若直桿繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球穩(wěn)定在某一水平上內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，求此狀態(tài)下直桿的角速度ω1；

（3）若直桿繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球穩(wěn)定在某一水平上內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x，求此狀態(tài)下直桿的角速度ω2．

【答案】（1），彈性勢(shì)能增加（2）（3）

【解析】（1）當(dāng)小球合力為零時(shí)速度最大，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x，則有：；

此過(guò)程中彈簧的彈力對(duì)小球所做的功；

故此過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能增加；

（2）對(duì)小球受力分析，正交分解支持力N，得：

水平方向有：；

聯(lián)立解得：；

（3）對(duì)小球受力分析，正交分解支持力N和彈簧拉力，得：

豎直方向有：；

水平方向有：；

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3000接力三連冠.觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開(kāi)始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過(guò)程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( )

A. 甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量

B. 甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功

C. 甲的動(dòng)能增加量等于乙的動(dòng)能減少量

D. 甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一n匝矩形線圈abcd放置在水平面內(nèi)，磁場(chǎng)方向與水平方向成α角，已知sinα=0.8，回路面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則通過(guò)線框的磁通量為（ ）

A. 0.8BS B. 0.8nBS C. BS D. nBS

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年11月5日我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射了第24、25顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，開(kāi)啟了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時(shí)代。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星（即衛(wèi)星相對(duì)地面的位置保持不變）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，其中北斗-G5為地球靜止軌道衛(wèi)星，軌道高度約為36000kg；北斗-M3為中圓地球軌道衛(wèi)星，軌道高度約為21500km，已知地球半徑為6400km，則下列說(shuō)法中正確的是

A. 北斗G5繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)周期為24h

B. 北斗G5繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度大于7.9km/s

C. 北斗M3繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度小于北斗-G5的角速度

D. 北斗M3繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加速度小于北斗-G5的向心加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1966年科學(xué)家層在太空中完成了測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙子星號(hào)宇宙飛船，去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組（火箭組的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)熄火）。接觸以后，開(kāi)動(dòng)雙子星號(hào)飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，測(cè)得7s飛船和火箭組的速度變化量為0.91m/s。若飛船與火箭組接觸前開(kāi)動(dòng)雙子星號(hào)飛船的推進(jìn)器（推進(jìn)器兩次工作狀態(tài)相同），使飛船加速，測(cè)得5s內(nèi)飛船的速度變化量為1.32m/s。已知雙子星號(hào)宇宙飛船的質(zhì)量，則火箭組的質(zhì)量約為

A. 1500kg B. 3500kg C. 5000kg D. 6000kg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，從A點(diǎn)以v0=4m/s 的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)入固定在地面上的光滑圓弧軌道BC，其中軌道C端切線水平．小物塊通過(guò)圓弧軌道后以6m/s的速度滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長(zhǎng)木板M上．已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=2kg，物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1，OB與豎直方向OC間的夾角θ=37°，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則：

（1）求小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度；

（2）若在AB間搭一斜面（長(zhǎng)虛線所示），求小物塊平拋后多久離斜面最遠(yuǎn)？

（3）若小物塊恰好不滑出長(zhǎng)木板，求此情景中自小物塊滑上長(zhǎng)木板起、到它們最終都停下來(lái)的全過(guò)程中，它們之間的摩擦力做功的代數(shù)和？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為1 m，小杯通過(guò)最高點(diǎn)的速度為4 m/s，g取10 m/s2，求：

（1）在最高點(diǎn)時(shí)，繩的拉力？

（2）在最高點(diǎn)時(shí)水對(duì)小杯底的壓力？

（3）為使小杯經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水不流出, 在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某河水流速恒為3m/s，一小船在靜水中的速度大小是5m/s，已知河寬為100 m，試分析計(jì)算：

(1)欲使小船渡河時(shí)間最短，船頭應(yīng)沿什么方向？最短時(shí)間是多少？以這種方式渡河此船到達(dá)正對(duì)岸下游多少米處？

(2)欲使小船渡河位移最短，船頭與上游河岸夾角的余弦是多少？到達(dá)對(duì)岸用時(shí)多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在距離地面5m處將一個(gè)質(zhì)量為1kg 的小球以10m/s的速度水平拋出，若g=10m/s2。求：

(1)小球在空中的飛行時(shí)間是多少？

(2)水平飛行的距離是多少米？

(3)小球落地是的速度？

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