【題目】如圖所示,光滑桿AB長(zhǎng)為L,B端固定一根勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為的輕彈簧,質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接, 為過(guò)B點(diǎn)的豎直軸,桿與水平面間的夾角始終為。

1)感保持靜止?fàn)顟B(tài),讓小球從彈簧的原長(zhǎng)位置靜止釋放,求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時(shí)彈簧的壓縮量;

2)當(dāng)球隨桿一起繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為,求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;

3)若,移去彈簧,當(dāng)桿繞軸以角速度,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球恰好在桿上某一位置隨桿在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),球受輕微擾動(dòng)后沿桿向上滑動(dòng),到最高點(diǎn)A時(shí)球沿桿方向的速度大小為,求小球從開(kāi)始滑動(dòng)到離開(kāi)桿過(guò)程中,桿對(duì)球所做的功W。

【答案】(1;(2;(3

【解析】試題分析:(1)小球釋放的瞬間,小球的加速度大小為: ,

當(dāng)小球速度相等時(shí),有: ,解得彈簧的壓縮量為: 。

2)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為,受力如圖所示:

在水平方向上有: ,

豎直方向上有: ,解得: 。

3)當(dāng)桿繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),設(shè)小球距離B點(diǎn),此時(shí)有: ,

解得: ,此時(shí)小球的動(dòng)能為:

小球在最高點(diǎn)A離開(kāi)桿瞬間的動(dòng)能為:

根據(jù)動(dòng)能定理有: ,解得: 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行研究,一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸不固連;彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示。向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放;小球離開(kāi)桌面后落到水平地面,通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。 回答下列問(wèn)題:

1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能EP與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等,已知重力加速度大小為g,為求得Ek,至少需要測(cè)量下列物理量中的_______(填正確答案標(biāo)號(hào))

A.小球的質(zhì)量m

B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x

C.桌面到地面的高度h

D.彈簧的壓縮量L

E.彈簧原長(zhǎng)L0

2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek,得Ek=_____________

3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的x-△L圖線,從理論上可推出,如果h不變,m增加,x-△L圖線的斜率會(huì)________(填增大、減小不變);如果m不變,h增加,x-△L圖線的斜率會(huì)________(填增大減小不變)。由圖(b)中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep△L_______次方成正比。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,OP曲線的方程為:x、y單位均為m),在OPM區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E1=200 N/C(設(shè)為區(qū)),MPQ右邊存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1 T(設(shè)為區(qū)),與x軸平行的PN上方(包括PN)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E2=100 N/C(設(shè)為區(qū)),PN的上方h=3.125 m處有一足夠長(zhǎng)的緊靠y軸水平放置的熒光屏AB,OM的長(zhǎng)度為a=6.25 m,今在曲線OP上同時(shí)靜止釋放質(zhì)量為m=1.6×1025 kg,電荷量為e=1.6×1019 C的帶正電的微粒2000個(gè)(在OP上按x均勻分布).(不考慮微粒之間的相互作用,不計(jì)粒子重力, =2.5).試求:

(1)這些粒子進(jìn)入區(qū)的最大速度大小;

(2)粒子打在熒光屏上的亮線的長(zhǎng)度和打在熒光屏上的粒子個(gè)數(shù);

(3)這些粒子從出發(fā)到打到熒光屏上的最長(zhǎng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),用來(lái)做______的物體稱為參考系。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】以下說(shuō)法中正確的是( 。
A.無(wú)線電波、可見(jiàn)光、紅外線、紫外線、X射線的波長(zhǎng)逐漸減小
B.折射率越大,介質(zhì)對(duì)光的偏折本領(lǐng)越大
C.海市蜃樓產(chǎn)生是因?yàn)楣獾难苌洮F(xiàn)象
D.相機(jī)鏡頭上的增透膜利用的是光的偏振現(xiàn)象,增加了透射光的能量,讓成像更清晰

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】歷史上有些科學(xué)家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運(yùn)動(dòng)稱為“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”現(xiàn)稱“另類勻變速直線運(yùn)動(dòng)”,“另類加速度”定義為,其中v0和vs分別表示某段位移s內(nèi)的初速和末速。A>0表示物體做加速運(yùn)動(dòng),A<0表示物體做減速運(yùn)動(dòng)。而現(xiàn)在物理學(xué)中加速度的定義式為,下列說(shuō)法正確的是

A若A不變,則a也不變

B若A>0且保持不變,則a逐漸變小

C若A不變,則物體在中間位置處速度為

D若A不變,則物體在中間位置處速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示,大量氫原子從n=4的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射處可見(jiàn)光a,從n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射處可見(jiàn)光b,則( )

A. a光的光子能量大于b光的光子能量

B. 氫原子從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線

C. 處于能級(jí)n=4的電子的動(dòng)能小于能級(jí)n=2的動(dòng)能

D. 在真空中傳播時(shí),b光的波長(zhǎng)較短

E. 處在n=1能級(jí)時(shí)核外電子離原子核最近

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理.固定并調(diào)整斜槽,使它的末端O點(diǎn)的切線水平,在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)寫(xiě)紙.將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放,記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H,并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)量出小球平拋的水平位移x改變小球在斜槽上的釋放位置,進(jìn)行多次測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下:

(1)斜槽傾角為θ,小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ斜槽底端離地的高度為y,不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦,小球從斜槽上滑下的過(guò)程中,動(dòng)能定理若成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是_____________________。

(2)以H為橫坐標(biāo),以______為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖,如圖乙所示;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于合力和分力,下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 1N2N的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力可能等于2N

B. 兩個(gè)共點(diǎn)力的合力一定大于任一個(gè)分力

C. 兩個(gè)共點(diǎn)力的合力可能大于任一個(gè)分力,也可能小于任一個(gè)分力

D. 合力與分力是等效替代關(guān)系,因此受力分析時(shí)不能重復(fù)分析

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