【題目】一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置如圖所示,四根輕桿OAOC、ABCB與兩小球以及一小環(huán)通過鉸鏈連接,輕桿長均為l,球和環(huán)的質(zhì)量均為m,O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上,套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間,原長為L,裝置靜止時(shí),彈簧長為,轉(zhuǎn)動(dòng)該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速,小環(huán)緩慢上升.彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦和空氣阻力,重力加速度為g,求

1)彈簧的勁度系數(shù)k;

2AB桿中彈力為零時(shí),裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;

3)彈簧長度從緩慢縮短為的過程中,外界對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置所做的功W

【答案】1;(2;(3

【解析】

1)裝置靜止時(shí),設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F1T1,OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ1

小環(huán)受到彈簧的彈力

小環(huán)受力平衡

F1=mg+2T1cosθ1

小球受力平衡

F1cosθ1+T1cosθ1=mg

F1sinθ1=T1sinθ1

解得

2)設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F2、T2,OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ2

小環(huán)受到彈簧的彈力

F2=kx-L

小環(huán)受力平衡

F2=mg

解得

對(duì)小球

F2cosθ2=mg

解得

3)彈簧長度為時(shí),設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F3、T3OA桿與彈簧的夾角為θ3

小環(huán)受到彈簧的彈力

小環(huán)受力平衡

2T3cosθ3=mg+F3

對(duì)小球

F3cosθ3=T3cosθ3+mg

解得

整個(gè)過程彈簧彈性勢(shì)能變化為零,則彈力做的功為零,由動(dòng)能定理:

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,某同學(xué)利用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn):

1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是_________;

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

2)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)先接通電源,再釋放重物,得到一條圖2所示的紙帶,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為紙帶上所打的三個(gè)點(diǎn),測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為h1h2、h3,在AB、BC之間還各有一個(gè)點(diǎn)。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T,重物的質(zhì)量為m,從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp=_______,動(dòng)能增加量ΔEk=____________;該同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應(yīng)當(dāng)是ΔEp_____ΔEk(選填>=、或<);

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng),是繼美國GPS系統(tǒng)和俄羅斯“格洛納斯”(GLONASS)系統(tǒng)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成,其中空間端包括5顆地球同步衛(wèi)星和30顆非地球同步衛(wèi)星,以下說法正確的是(  )

A.5顆地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度都大于第二宇宙速度

B.5顆地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期不一定相等

C.5顆地球同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度大小一定相同

D.不同國家發(fā)射的地球同步衛(wèi)星必須運(yùn)行在不同的軌道上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的________。

A.動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量

B.速度變化量與勢(shì)能變化量

C.速度變化量與高度變化量

(2)(實(shí)驗(yàn)中,先接通電源,再釋放重物,得到圖乙所示的一條紙帶.在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、BC,測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m,從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp=________,動(dòng)能增加量ΔEk=________。

(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量,原因是______

A.利用公式v=gt計(jì)算重物速度

B.利用公式v=計(jì)算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

4)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒:在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h,計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v,描繪v2h圖象,并做如下判斷:若圖象是一條過原點(diǎn)的直線,則重物下落過程中機(jī)械能守恒。請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確_______________________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中,導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),且閉合開關(guān)K,將導(dǎo)體和大地(規(guī)定大地電勢(shì)為零)相連。下敘說法正確的是(

A.導(dǎo)體內(nèi)部A、B兩點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度均為零

B.感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部AB兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小無法比較

C.導(dǎo)體內(nèi)部A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等均為零

D.導(dǎo)體內(nèi)部A、B兩點(diǎn)可能存在電荷

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),長為L、傾角θ37°的粗糙斜面AB下端與半徑R1m的光滑圓弧軌道BCDE平滑相接于B點(diǎn),C點(diǎn)是軌跡最低點(diǎn),D點(diǎn)與圓心O等高。現(xiàn)有一質(zhì)量m0.1kg的小物體從斜面AB上端的A點(diǎn)無初速度下滑,恰能到達(dá)圓弧軌道的D點(diǎn).若物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.25,不計(jì)空氣阻力,g10m/s2,sin37°0.6,cos37°0.8,求:

(1)斜面AB的長度L

(2)物體第一次通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC1;

(3)物體經(jīng)過C點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)它的最小支持力Nmin;

(4)物體在粗糙斜面AB上滑行的總路程s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合S,給電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是( )

A. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大

B. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ不變

C. 斷開S,將A板向B板靠近,則θ增大

D. 斷開S,將A板向B板靠近,則θ減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是半徑為R的豎直面內(nèi)的圓弧軌道,軌道末端C在圓心0的正下方,∠BOC = 60。,將質(zhì)量為m的小球,從與0等高的A點(diǎn)水平拋出,小球恰好從B點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入圓軌道,由于小球與圓弧之間有摩擦,能夠使小球從S到C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為g,則

A從B到C,小球克服摩擦力做功為

B從S到C,小球與軌道乏向的動(dòng)摩擦因數(shù)可能保持不變

CA、B兩點(diǎn)間知距離為

D在C點(diǎn),小球?qū)壍赖膲毫?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接一小物塊,O點(diǎn)為彈簧在原長時(shí)物塊的位置.物塊由A點(diǎn)靜止釋放,沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng),最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn).在從AB的過程中,物塊

A. 加速度先減小后增大

B. 經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度最大

C. 所受彈簧彈力始終做正功

D. 所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功

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同步練習(xí)冊(cè)答案