【題目】如圖所示，A、B兩小球質(zhì)量均為m，A球位于半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)，B球穿過固定的光滑豎直長桿，桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿的延長線過軌道圓心O.兩球用輕質(zhì)鉸鏈與長為L(L＞2R)的輕桿連接，連接兩球的輕桿能隨小球自由移動，M、N、P三點(diǎn)分別為圓軌道上最低點(diǎn)、圓心的等高點(diǎn)和最高點(diǎn)，重力加速度為g.

(1) 對A球施加一個始終沿圓軌道切向的推力，使其緩慢從M點(diǎn)移至N點(diǎn)，求A球在N點(diǎn)受到的推力大小F；

(2) 在M點(diǎn)給A球一個水平向左的初速度，A球沿圓軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)P時速度大小為v，求A球在M點(diǎn)時的初速度大小v0；

(3) 在(2)的情況下，若A球運(yùn)動至M點(diǎn)時，B球的加速度大小為a，求此時圓軌道對A球的作用力大小FA.

【答案】(1) 2mg (2) (3)

【解析】試題分析：在N點(diǎn)，A、B和輕桿整體處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可得A球在N點(diǎn)受到的推力大��；A球在M點(diǎn)、P點(diǎn)時，B球的速度都為零，A、B球和輕桿組成的系統(tǒng)在運(yùn)動過程中滿足機(jī)械能守恒定律即可求出A球在M點(diǎn)時的初速度大小；由牛頓第二定律可求出圓軌道對A球的作用力大小。

(1) 在N點(diǎn)，A、B和輕桿整體處于平衡狀態(tài)，在豎直方向有：F－2mg＝0

解得：F＝2mg

(2) A球在M點(diǎn)、P點(diǎn)時，B球的速度都為零

A、B球和輕桿組成的系統(tǒng)在運(yùn)動過程中滿足機(jī)械能守恒定律，則

解得：

(3) 此時B球有向上的加速度a，設(shè)桿對B球支持力為F0，由牛頓第二定律有

F0－mg＝ma

A球此時受到重力、軌道豎直向上的支持力和輕桿豎直向下的壓力，同理有

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】如圖為某放射源放出的三種射線在勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場中的軌跡示意圖，已知三種射線的性質(zhì)如下表：

射線名稱

本質(zhì)

電荷數(shù)

質(zhì)量數(shù)

速度

α射線

氦原子核

2

4

0.9c

β射線

電子

－1

0

0.99c

γ射線

光子

0

0

c

以下判斷正確的是：

A. 若是在勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直紙面向里，且①為α射線

B. 若是在勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直紙面向外，且③為α射線

C. 若是在勻強(qiáng)電場中，電場方向水平向右，且③為α射線

D. 若是在勻強(qiáng)電場中，電場方向水平向左，且①為α射線

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．粒子源(在加速電場上方，未畫出)產(chǎn)生的帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場．下列表述正確的是：

A. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

B. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

C. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷()越大

D. 粒子所帶電荷量相同時，打在膠片上的位置越靠近狹縫P，表明其質(zhì)量越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于振動和波動，下列說法正確的是_________。（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A.單擺做簡諧運(yùn)動的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)

B．部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象

C．在波的干涉中，振動加強(qiáng)的點(diǎn)位移不一定始終最大

D．各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象

E．我們在地球上接收到來自遙遠(yuǎn)星球的光波的波長變長，可以判斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素。若兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ。實(shí)驗(yàn)中，假定極板所帶電荷量不變，下列判斷中正確的是

A. 保持S不變，增大d，則C變小，θ變大

B. 保持S不變，增大d，則C變大，θ變小

C. 保持d不變，減小S，則C變小，θ變大

D. 保持d不變，減小S，則C變大，θ變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的上端固定在傾角為30°的光滑斜面頂部，下端栓接小物塊A，A通過一段細(xì)線與小物塊B相連，系統(tǒng)靜止時B恰位于斜面的中點(diǎn)。將細(xì)線燒斷，發(fā)現(xiàn)當(dāng)B運(yùn)動到斜面底端時，A剛好第三次到達(dá)最高點(diǎn)。已知B的質(zhì)量m=2kg，彈簧的勁度系數(shù)k=l00N／m，斜面長為L=5m，且始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度g=l0m/s2。

(i)試證明小物塊A做簡諧運(yùn)動；

(ii)求小物塊A振動的振幅和周期。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下有關(guān)熱學(xué)內(nèi)容的敘述，正確的是________

A.晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征

B.液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性

C.雨天打傘時，雨水沒有透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面張力作用的結(jié)果

D.氣體分子總數(shù)不變時，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，氣體壓強(qiáng)必然增大

E.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示銅的摩爾質(zhì)量，ρ表示實(shí)心銅塊的密度，那么銅塊中一個銅原子所占空間的體積可表示為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)小明同學(xué)分別將黑箱接線柱AB、BC、CD接入甲電路中，閉合開關(guān)S，計(jì)算機(jī)顯示出電流傳感器的輸出電流隨時間變化的圖像分別如a、b、c所示，則__________(選填：AB、BC、CD)間接入的是定值電阻。

(2)小聰同學(xué)為了進(jìn)一步精確測量黑箱內(nèi)定值電阻的阻值，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，其中：

A是電流表(量程為0.20mA，內(nèi)阻約為100Ω)

R是電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)

R1是滑動變阻器

R2是保護(hù)電阻

E是直流電源(電動勢4V，內(nèi)阻不計(jì))

單刀單擲開關(guān)2只

導(dǎo)線若干

①調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱接入電路中的阻值為90.7Ω，只閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表讀數(shù)為0.15mA；然后保持滑動變阻器的滑片位置不動，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱的阻值為186.3Ω時，電流表的讀數(shù)仍為0.15mA，則黑箱內(nèi)定值電阻的阻值為____________Ω。

②上述實(shí)驗(yàn)中，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，都要保證電路安全，則在下面提供的四個電阻中，保護(hù)電阻R應(yīng)選用____________ (選填答案編號)

A. 200kΩ B. 20kΩ C.10kΩ D.20Ω

③下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用，既要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器是最佳選擇____________ (選填答案編號)。

A.1kΩ B. 5kΩ C.10kΩ D.35kΩ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在足夠大的光滑水平面上，有相距為d的兩條水平的平行虛線，兩虛線間有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．正方形線圈abcd邊長為L（L<d），質(zhì)量為m ，電阻不為0 ，初始時線圈在磁場一側(cè)，當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時速度為，ab邊剛進(jìn)入磁場時速度為，線圈abcd全部離開磁場時速度為，整個過程中線圈cd邊始終與磁場邊界平行且線圈與光滑水平面接觸，則下列說法正確的是

A. 、和的關(guān)系為

B. 、和的關(guān)系為

C. 線圈進(jìn)入磁場過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為

D. 線圈離開磁場過程中，做加速度越來越大的減速運(yùn)動

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案