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(10分)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置。初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)。然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动。求:

(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;

(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度。

 

【答案】

(1)(2)

【解析】

试题分析:(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆已经不可能再向下运动,在竖直方向的速度为0

三者组成的系统只有重力做功     且BC一起向右运动,速度相等 由机械能守恒定律得    

(2)长直杆的下端上升到所能达到的最高点时,长直杆在竖直方向的速度为0 ,B在水平方向速度为0

AB组成的系统机械能守恒,

  

  

考点:机械能守恒

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,B是质量为mB、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质为mA的细长直杆,被固定的光滑套管C约束在竖直方向,A可自由上下运动.碗和杆的质量关系为:mB=2mA.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放A,A、B便开始运动.设A杆的位置用θ 表示,θ 为碗面的球心O至A杆下端与球面接触点的连线方向和竖直方向之间的夹角.求A与B速度的大小(表示成θ 的函数).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?崇明县一模)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动.求:
(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;
(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?上海模拟)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动,求:
(1)长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时,B、C水平方向的速度各为多大?
(2)运动过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度.
(3)从静止释放A到长直杆的下端,又上升到距碗底有最大高度的过程中,C物体对B物体做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置。初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)。然后从静止开始释放AABC便开始运动,求:

(1)长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时,BC水平方向的速度各为多大?

(2)运动过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度。

(3)从静止释放A到长直杆的下端,又上升到距碗底有最大高度的过程中,C物体对B物体做的功。

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年浙江省高考物理总复习章节精练精析(第5章)(解析版) 题型:计算题

 (2011年山东济南模拟)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动.求:

(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;

(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度.

 

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