如圖所示，質(zhì)量不計(jì)且足夠長(zhǎng)的倒L型支架下端固定在質(zhì)量為2m的木板上，在其上端O處系一長(zhǎng)為L的輕繩，繩的下端系一質(zhì)量為m的小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。整個(gè)裝置在光滑的水平面上以速度v0向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，水平面的右端為一矮墻。（重力加速度為g）

（1）若木板與墻壁相碰立即與墻壁粘合在一起，試求碰后小球上升至最高點(diǎn)時(shí)繩中的張力大��；（小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與支架相碰）
（2）若木板與墻壁相碰后以原速率反彈，要使繩的最大偏角不超過(guò)90°，則生產(chǎn)L應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？
（1）當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，T=0；當(dāng)時(shí)，。
（2）當(dāng)L滿(mǎn)足時(shí)，繩的偏角不超過(guò)900。
（1）a．當(dāng)時(shí)，小球右擺，且設(shè)球上升到最高點(diǎn)時(shí)，繩與豎直方向的夾角為，對(duì)小球向上擺動(dòng)的過(guò)程有：，小球在最高點(diǎn)時(shí)有：，解得張力：。
b．當(dāng)時(shí)，繩松弛后小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球上拋至最高點(diǎn)時(shí)繩仍松弛，故張力T=0。
C．當(dāng)時(shí)，小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為，對(duì)小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程有：
，
小球在最高點(diǎn)時(shí)有：，
解得張力為：。
（2）若繩長(zhǎng)為L0時(shí)，碰后繩的最大偏角為，繩的偏角最大時(shí)，球與木板的共同速度為，
根據(jù)動(dòng)量守恒得：，
根據(jù)機(jī)械能守恒得：，
解得：L0=。
所以當(dāng)L滿(mǎn)足時(shí)，繩的偏角不超過(guò)900。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，質(zhì)量分別為3m、2m、m的三個(gè)小球A、B、C用兩根長(zhǎng)為L的輕繩相連，置于傾角為30°、高為L的固定光滑斜面上，A球恰能從斜面頂端外豎直落下，弧形擋板使小球只能豎直向下運(yùn)動(dòng)，小球落地后均不再反彈.由靜止開(kāi)始釋放它們，不計(jì)所有摩擦，求：（1）A球剛要落地時(shí)的速度大��；（2）C球剛要落地時(shí)的速度大小.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖10－2所示，質(zhì)量分別為、的小球、分別固定在長(zhǎng)為的輕桿兩端，輕桿可繞過(guò)中點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿處于水平時(shí)靜止釋放，直至桿轉(zhuǎn)到豎直位置的過(guò)程中，桿對(duì)小球所做的功為              .桿對(duì)小球所做的功為                 ．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖,一根水平管道a兩端與大氣相通,在管道上豎直插有一根上端開(kāi)口的“L”形彎管b.當(dāng)a管內(nèi)的液體以速度v勻速流動(dòng)時(shí),b管內(nèi)液面的高度為h,假設(shè)液體與管道之間不存在摩擦力,則v與h的關(guān)系是(    )
A．v=B．v=
C．v=D．v=2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道ABC，其半徑R＝0.5m，軌道在C處與水平地面相切。在C放一小物塊，給它一水平向左的初速度v0＝5m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)，最后落在水平地面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離s。取重力加速度g=10m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，斜面上OB部分光滑，BC部分粗糙，B、C兩點(diǎn)與O點(diǎn)的高度差分別為H和2H．將一輕彈簧下端固定在斜面底端O，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)上端位手A點(diǎn)．現(xiàn)讓質(zhì)量為m的物體從斜面上的C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，不考慮空氣隧力，重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．物體最終將停在BC段上某點(diǎn)
B．物體最終將在OB段的某一區(qū)域內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
C．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體m的機(jī)械能最多損失mgH
D．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的最大動(dòng)能大于彈簧的最大彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，一質(zhì)量為1kg的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開(kāi)始彈回，測(cè)得c點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能為6J，ab=1m，bc=0.2m，g=10m/s2，那么在a→c的這一過(guò)程中（　�。�
A．滑塊的動(dòng)能在c點(diǎn)最大
B．滑塊重力勢(shì)能減少了6J
C．滑塊和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
D．滑塊克服彈簧的彈力做了-6J的功

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

不考慮彈性勢(shì)能時(shí)下列運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能一定守恒的是（　　）
A．自由落體運(yùn)動(dòng)
B．豎直方向上做勻變速運(yùn)動(dòng)
C．在豎直方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D．在水平面上作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線(xiàn)與水平方向間的夾角θ=37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)．C點(diǎn)右側(cè)的水平路面上緊挨C點(diǎn)放置一木板，木板質(zhì)量M=2kg，上表面與C點(diǎn)等高．質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以v0=1.2m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線(xiàn)方向進(jìn)入軌道．已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2，木板與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.08，取g=10m/s2，sin37°=0.6．試求：
（1）物塊經(jīng)過(guò)軌道上的C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；
（2）若物塊剛好滑到木板的中點(diǎn)停止，求木板的長(zhǎng)度．

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