一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量不計(jì)的硬桿OA，桿的中點(diǎn)C及A端各固定一個(gè)質(zhì)量均為m的小球，桿、球系統(tǒng)可在豎直平面內(nèi)繞O端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示.若開始時(shí)桿處于水平位置，并由靜止釋放，當(dāng)該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過豎直位置時(shí)，A端小球的速度為多大？中點(diǎn)小球的機(jī)械能比在水平位置時(shí)減少了多少？

   

解析試題分析：在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，A、C兩球的角速度相同，設(shè)A球的速度為，C球的速度為，則有
　　

于是有：     ①
以A、C和桿組成的系統(tǒng)中，只有重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律，并選最低點(diǎn)為零勢(shì)能參考平面，則有


即            ②
由①②兩式聯(lián)立解得：　　
中點(diǎn)小球C的機(jī)械能減少量為
考點(diǎn)：本題主要考查了對(duì)機(jī)械能守恒定律和重力勢(shì)能的正確理解以及角速度和線速度的關(guān)系．

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：計(jì)算題

如圖，兩個(gè)大小相同小球用同樣長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在同一高度，靜止時(shí)兩個(gè)小球恰好接觸，兩個(gè)小球質(zhì)量分別為和 （），現(xiàn)將拉離平衡位置，從高處由靜止釋放，和碰撞后被彈回，上升高度為，試求碰后能上升的高度。（已知重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如下圖所示，在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道，小球B靜止在軌道的最低點(diǎn)，小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下，沿圓弧切線進(jìn)入軌道后，與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點(diǎn)C，圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，求A、B兩球的質(zhì)量之比.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N為2 R。重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計(jì)，求

（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間t；
（2）小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大小。
（3）小球A與小球B球碰撞前瞬間對(duì)軌道的壓力多大？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M＝2m的凸型滑塊，它的左側(cè)面與水平面相切，并且光滑，滑塊的高度為h。質(zhì)量為m的小球，以某一初速度在水平面上迎著光滑曲面沖向滑塊。試分析計(jì)算小球的初速度滿足什么條件，小球才能越過滑塊。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）2013年6月11日下午，神舟十號(hào)載人飛船進(jìn)入近地點(diǎn)距地心為r1、遠(yuǎn)地點(diǎn)距地心為r2的橢圓軌道正常運(yùn)行。已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球表面處的重力加速度為g，飛船在近地點(diǎn)的速度為v1，飛船的質(zhì)量為m。若取距地球無窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能零點(diǎn)，則距地心為r、質(zhì)量為m的物體的引力勢(shì)能表達(dá)式為，求：
（1）地球的半徑；
（2）飛船在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，讓小球從圖中的位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點(diǎn)時(shí)擺線被拉斷，設(shè)擺線長(zhǎng)m，懸點(diǎn)到地面的高度為m，不計(jì)空氣阻力，求擺球落地時(shí)的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下。離開軌道末端（末端水平）時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落。改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)一現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后 （    ）

A．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
D．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

船在靜水中的航速為v1，水流的速度為v2  （v1＞ v2）.為使船行駛到河正對(duì)岸的碼頭，則v1相對(duì)v2的方向應(yīng)為(　   　)

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