【題目】如圖所示，長為3l的不可伸長的輕繩，穿過一長為l的豎直輕質(zhì)細(xì)管，兩端分別拴著質(zhì)量為m、2m的小球A和小物塊B，開始時(shí)B靜止在細(xì)管正下方的水平地面上。保持細(xì)管豎直用手輕輕搖動(dòng)細(xì)管，穩(wěn)定后A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而B保持靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻B靜止在地面上且對地面的壓力恰好為零。已知重力加速度為g，不計(jì)一切阻力。求：

該時(shí)刻連接A的輕繩與豎直方向的夾角；

該時(shí)刻A的線速度大小v；

從該時(shí)刻起輕搖細(xì)管使B升高到離地高度為處保持靜止，求B上升過程中手對A、B系統(tǒng)做的功。

【答案】；；。

【解析】

(1)對B根據(jù)平衡求繩子的拉力；對A球分析，由力的平衡條件可求繩與豎直方向夾角θ；

(2)對A水平方向做圓周運(yùn)動(dòng)，利用牛頓第二定律列式求解；

(3)由力的平衡條件和牛頓第二定律并結(jié)合功能關(guān)系列式聯(lián)立可求整個(gè)過程中人對A、B系統(tǒng)做的功。

（1）B對地面剛好無壓力，故此時(shí)繩子的拉力為
對A受力分析如圖所示：


在豎直方向合力為零，故
代入數(shù)據(jù)解得：

（2）A球水平方向做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得：

（3）當(dāng)B上升時(shí)，拉A的繩長為，此時(shí)對水平方向上有：

聯(lián)立解得：由幾何關(guān)系可得A相對于原來的高度下降的距離：B物體重力勢能的增加量：
A物體重力勢能的減少量：A物體動(dòng)能的增加量
對系統(tǒng)運(yùn)用功能關(guān)系可得手對系統(tǒng)做的功：

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】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷(圖中未畫出)，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn)，OA=OB=BC=a，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢相等，靜電力常量為k，則

A. 點(diǎn)電荷位于O點(diǎn)處

B. O點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢高

C. C點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為

D. 將正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢能一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)沿垂直場強(qiáng)方向射入，當(dāng)入射速度為v時(shí)，恰好穿過電場而不碰金屬板．要使粒子的入射速度變?yōu)?/span>仍能恰好穿過電場，則必須再使(　　)

A. 粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼?/span>

B. 兩板間電壓減為原來的

C. 兩板間距離變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍

D. 兩板間距離變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某河寬為1000m，河中某處的水流速度v與該處到較近河岸的距離d的關(guān)系圖象如圖所示。已知船渡河時(shí)間最短，船在靜水中的速度為。下列說法正確的是　　

A. 渡河最短時(shí)間為250s

B. 船行駛方向始終與河岸垂直

C. 船在河水中航行的軌跡是一條直線

D. 船離開河岸400m時(shí)的速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，使重物帶動(dòng)紙帶由靜止開始自由下落。

下列操作步驟中正確的是______

A.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源的“直流輸出”上

B.釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)

C.先釋放紙帶，后接通電源

D.選取紙帶時(shí)，應(yīng)使第1、2兩點(diǎn)間距接近2mm且點(diǎn)跡清晰

實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量______J，動(dòng)能的變化量______J.計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字

通過分析多組數(shù)據(jù)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)總是大于，原因是______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】蹦床運(yùn)動(dòng)有“空中芭蕾”之稱，某質(zhì)量m＝50 kg的運(yùn)動(dòng)員從距蹦床h1＝1.25 m高處自由落下，接著又能彈起h2＝1.8 m高，運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸時(shí)間t＝0.50 s，在空中保持直立，取g＝10 m/s2，求：

① 運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸時(shí)間內(nèi)，所受重力的沖量大小I；

② 運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸時(shí)間內(nèi)，受到蹦床平均彈力的大小F.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)點(diǎn)所受的力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上．已知t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零．在圖中所示的t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中，哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大

A. t1 B. t2 C. t3 D. t4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年10月19日凌晨，“神舟十一號”載人飛船與距離地面343km的圓軌道上的“天宮二號”交會對接．已知地球半徑為R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10﹣11Nm2/kg2，“天宮二號”繞地球飛行的周期為90分鐘，以下分析正確的是（　　）

A. “天宮二號”的發(fā)射速度應(yīng)大于11.2km/s

B. “天宮二號”的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度

C. 由題中數(shù)據(jù)可以求得地球的平均密度

D. “神舟十一號”加速與“天宮二號”對接前應(yīng)處于同一圓周軌道

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是“驗(yàn)證力的合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)示意圖。將橡皮條的一端固定于A點(diǎn)，圖甲表示在兩個(gè)拉力F1、F2的共同作用下，將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉長到O點(diǎn)；圖乙表示準(zhǔn)備用一個(gè)拉力F拉橡皮條，圖丙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的合成圖示。

(1)有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是________(填正確答案標(biāo)號)。

A．在進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，F1、F2的夾角越大越好

B．在進(jìn)行圖乙的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，必須將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)

C．拉力的方向應(yīng)與紙面平行，彈簧及鉤子不與彈簧測力計(jì)的外殼及紙面接觸，產(chǎn)生摩擦

D．在進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，F1、F2的夾角越小越好

(2)圖丙中F′是以F1、F2為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線，一定沿AO方向的是________(填F或者F′)。

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