【題目】如圖所示,鼓形輪的半徑為R,可繞固定的光滑水平軸O轉(zhuǎn)動。在輪上沿相互垂直的直徑方向固定四根直桿,桿上分別固定有質(zhì)量為m的小球,球與O的距離均為。在輪上繞有長繩,繩上懸掛著質(zhì)量為M的重物。重物由靜止下落,帶動鼓形輪轉(zhuǎn)動。重物落地后鼓形輪勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度為。繩與輪之間無相對滑動,忽略鼓形輪、直桿和長繩的質(zhì)量,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。求:

(1)重物落地后,小球線速度的大小v;

(2)重物落地后一小球轉(zhuǎn)到水平位置A,此時該球受到桿的作用力的大小F

(3)重物下落的高度h

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

(1)由題意可知當(dāng)重物落地后鼓形輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω,則根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知小球的線速度為

(2)小球勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)在水平位置時設(shè)桿對球的作用力為F,合力提供向心力,則有

結(jié)合(1)可解得桿對球的作用力大小為

(3)設(shè)重物下落高度為H,重物下落過程中對重物、鼓形輪和小球組成的系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知

而重物的速度等于鼓形輪的線速度,有

聯(lián)立各式解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,網(wǎng)球發(fā)球機(jī)水平放置在距地面某處,正對著豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球,兩次發(fā)射網(wǎng)球分別在墻上留下A、B兩點(diǎn)印跡。測得。OP為水平線,若忽略網(wǎng)球在空中受到的阻力,則下列說法正確的是( 。

A.兩球發(fā)射的初速度:

B.兩球碰到墻面前運(yùn)動的時間:

C.兩球碰到墻面時的動量可能相同

D.兩球碰到墻面時的動能可能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上,靜止地放置著一個正方形單匝線圈ABCD,E、F分別為AB、CD的中點(diǎn),線圈總電阻、總質(zhì)量、正方形邊長。如果向下輕推一下此線圈,則它剛好可沿斜面勻速下滑。現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后,在虛線EF以下的區(qū)域中,加上垂直斜面向內(nèi)的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖中所示規(guī)律變化的磁場,已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。求:

(1)線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)線圈在斜面上保持靜止時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小與方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB是長度足夠長的光滑水平軌道,水平放置的輕質(zhì)彈簧一端固定在A點(diǎn),另一端與質(zhì)量m1=2kg的物塊P接觸但不相連。一水平傳送帶與水平軌道B端平滑連接,物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),傳送帶右端與光滑水平軌道CD平滑連接,傳送帶在電機(jī)驅(qū)動下以v=2m/s的速度順時針勻速運(yùn)動。質(zhì)量為m2=6kg的小車放在光滑水平軌道上,位于CD右側(cè),小車左端與CD段平滑連接,右側(cè)與一段半徑R=0.5m的光滑的四分之一圓弧相連接,物塊P與小車水平上表面的動摩擦因數(shù)。用外力緩慢推動物塊P,將彈簧壓縮至儲存的彈性勢能EP=9J,然后放開,P開始沿軌道運(yùn)動并沖上傳送帶,到達(dá)傳送帶右端時速度恰好與傳送帶速度大小相等,物塊P在小車上上升的最大高度H=0.1m,重力加速度大小g=10m/s2。求:

(1)物塊P相對傳送帶的滑行距離L;

(2)小車的水平長度L1。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)描繪一種電子元件的關(guān)系圖象,采用的實(shí)驗(yàn)電路圖如題圖1所示,V為電壓表,

mA為電流表,E為電源(電動勢約),R為滑動變阻器(最大阻值),為定值電阻,S為開關(guān)。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將題圖2所示的實(shí)物電路連接完整____________

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表:

電壓

0.000

0.250

0.500

0.650

0.700

0.725

0.750

電流

0.00

0.10

0.25

0.60

1.70

4.30

7.50

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出該元件的圖線____________。

(3)根據(jù)作出的圖線可知,該元件是_________(選填“線性”或“非線性”)元件。

(4)在上述測量中,如果用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻,會導(dǎo)致的兩個后果是_________。

A.電壓和電流的測量誤差增大

B.可能因電流過大燒壞待測元件

C.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小

D.待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間存在兩個垂直于平面的勻強(qiáng)磁場,y軸為兩磁場的邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為、。甲、乙兩種比荷不同的粒子同時從原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場,速度均為v。甲第1次、第2次經(jīng)過y軸的位置分別為P、Q,其軌跡如圖所示。甲經(jīng)過Q時,乙也恰好同時經(jīng)過該點(diǎn)。已知甲的質(zhì)量為m,電荷量為q。不考慮粒子間的相互作用和重力影響。求:

(1)QO的距離d;

(2)甲兩次經(jīng)過P點(diǎn)的時間間隔;

(3)乙的比荷可能的最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,光滑斜面上有一滑塊,受到沿斜面向上的作用力,從靜止開始向上運(yùn)動,物塊的機(jī)械能與位移的關(guān)系如圖乙所示(沿斜面向上為正方向)。下列說法正確的是( 。

A.過程中,力逐漸增大

B.過程中,物塊的加速度一直減小

C.過程中,物塊的動能一直增大

D.過程中,物塊受到的力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動,它們的速度圖象如圖所示,則( 。

A.t4s時,AB兩物體的速度相同

B.4s內(nèi)A、B兩物體的位移相同

C.AB兩物體運(yùn)動方向一定相反

D.A物體的加速度比B物體的加速度大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量m2kg的小物塊受到平行斜面的拉力F22N,從A點(diǎn)由靜止出發(fā)沿斜面向上做勻加速運(yùn)動,斜面足夠長,斜面傾角θ37°(已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ0.5,g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求

1)小物塊運(yùn)動的加速度a

2)若F作用4s后撤去,小物塊上滑過程中距A點(diǎn)最大距離SA

3)若從撤去力F開始計(jì)時,小物塊經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點(diǎn)上方8.35mB點(diǎn)。

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