如圖所示，左側(cè)為一個(gè)半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平， O點(diǎn)為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ=30°。一根不可伸長的不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和m2，且m1>m2。開始時(shí)m1恰在右端碗口水平直徑A處， m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接兩球的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直。當(dāng)m1由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到圓心O的正下方B點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷開，不計(jì)細(xì)繩斷開瞬間的能量損失。

(1)求小球m2沿斜面上升的最大距離s；（2）若已知細(xì)繩斷開后m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為R/2，求m1/m2。

(1) ；（2）

解析試題分析:（1）設(shè)重力加速度為g，小球m1到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)m1、m2速度大小分別為v1、v2，
別為v1、v2，由運(yùn)動(dòng)合成與分解得 ①
對(duì)m1、m2系統(tǒng)由功能關(guān)系得
 ②
    ③
設(shè)細(xì)繩斷后m2沿斜面上升的距離為s′，對(duì)m2由機(jī)械能守恒定律得
     ④
小球m2沿斜面上升的最大距離 ⑤  
聯(lián)立得 ⑥
（２）對(duì) m1 由機(jī)械能守恒定律得：       ⑦
聯(lián)立①②③⑦得
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；運(yùn)動(dòng)的合成和分解

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：單選題

如圖所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與小球B連接，另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接，小球B與物塊A質(zhì)量相等，桿兩端固定且足夠長�，F(xiàn)將物塊A由靜止從與O等高位置釋放后，下落到輕繩與桿的夾角為θ時(shí)物塊A運(yùn)動(dòng)的速度大小為vA，小球B運(yùn)動(dòng)的速度大小為vB。則下列說法中正確的是

A．vA=vB
B．vB=vAsinθ
C．小球B增加的重力勢能等于物塊A減少重力勢能
D．小球B增加的機(jī)械能等于物塊A減少機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，A、B兩球質(zhì)量均為m，其間有壓縮的輕短彈簧處于鎖定狀態(tài)。彈簧的長度、兩球的大小均可忽略，整體視為質(zhì)點(diǎn)。該裝置從半徑為R的豎直光滑圓軌道左側(cè)與圓心等高處由靜止下滑，滑至最低點(diǎn)時(shí)，解除對(duì)彈簧的鎖定狀態(tài)之后，B球恰好能到達(dá)軌道最高點(diǎn)，求：

（1）滑至最低點(diǎn)時(shí)，解除對(duì)彈簧的鎖定狀態(tài)之前A球和B球的速度v0的大小。
（2）最低點(diǎn)時(shí)，解除對(duì)彈簧的鎖定狀態(tài)之后A球和B球速度vA和vB的大小。
（3）彈簧處于鎖定狀態(tài)時(shí)的彈性勢能。

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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

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧AB的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧(不計(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失)，并從最低點(diǎn)B通過一段光滑小圓弧滑上另一粗糙斜面CD。已知圓弧AB的半徑R=0.9m,θ=600,B在O點(diǎn)正下方，斜面足夠長，動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.5，斜面傾角為370，小球從p到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s。（g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）問：

（1）P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度
（2）小球在斜面上滑行的總路程

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

將一個(gè)動(dòng)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上，我們就可以測量快速變化的力，某一小球用一條不可伸長的輕繩連接，繩的另一端固定在懸點(diǎn)上，當(dāng)小球在豎直面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)時(shí)，用動(dòng)力傳感器測得繩
子對(duì)懸點(diǎn)的拉力隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，取重力加速度g=10m/s2，求繩子的最大偏角θ。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長為R的水平直軌道，BCD是圓心為O半徑為R的3/4圓形軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)。在外力作用下，一小球從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力。已知小球恰好經(jīng)過最高點(diǎn)C ，重力加速度大小為g ，求

（1）小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大小；
（2）小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間。

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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

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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同步練習(xí)冊(cè)答案