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如图所示,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A、B(可视为质点),两小球用一根长L的轻杆相连,下面的B球离斜面底端的高度为h,两球从静止开始下滑并从斜面进入光滑平面(不计与地面碰撞时的机械能损失)。求:
 
(1)两球在光滑平面上运动时的速度;
(2)在此过程中杆对A球所做的功;
(3)试用文字表述杆对A做功所处的时间段。

(1)(2)-mgLsinθ(3)从B球与地面刚接触开始至A球也到达地面的这段时间内

解析试题分析:(1)因系统机械能守恒有:
mgh+mg(h+Lsinθ)=×2mv2
解得:v=.       (3分)
(2)以A球为研究对象,由动能定理得:
mg(h+Lsinθ)+W=mv2
则mg(h+Lsinθ)+W=m(2gh+gLsinθ)
解得:W=-mgLsinθ. (3分)
(3)从B球与地面刚接触开始至A球也到达地面的这段时间内,杆对A球做了W的负功.(2分)
考点:本题考查动能定理和机械能守恒定律。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图装置,AB段为倾角为37°的粗糙斜面,动摩擦因数μ1为0.25,BC、CE段光滑,CD为一光滑的圆形轨道,半径R="0." 32m,物体在C点能顺利进出圆形轨道而不损失机械能。EF为一逆时针匀速转动的足够长的传送带,动摩擦因数μ2为0.2。现从AB面上距地面H处轻轻放上一质量m=1kg的小物块(视为质点)。物块经过CD轨道后滑向传送带。取,sin370=0.6,cos370=0.8。

1、现将物体从H=2.7m处释放,求①第一次经过B点时的速度大小,②第一次经过D点时轨道对物块的压力大小。
2、若传送带的速度为v=5m/s。物体仍从H=2.7m处释放,试计算说明物体能否两次通过最高点D?若能通过,请计算第二次通过最高点D点时轨道对物块的压力大小。
3、若传送带速度大小可在释放物块前预先调节。将物体从H=2.7m处释放,从释放到第二次进入圆轨道过程的过程中,试分析物块和各接触面摩擦至少要产生多少热量才能保证物体能够两次到达D点?
4、现将传送带速度调节至一足够大速度值,将物体从AB某处释放后,第10次进入圆轨道时仍不脱离圆轨道,试分析释放物块的高度有何要求?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分) 如图所示MN之间有一个水平向右的匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,.在M处静止释放一个电荷量q=5.0×10-8 C,质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,MN距离L=2m.(g取10 m/s2)试求:

(1)物块滑出电场时的速度;
(2)物块滑出电场后还能运动多远.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内.轨道半径为R,在A点与水半地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R,厚度不计的垫子,左端M正好位于A点将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。

(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的高度H应是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)电场中某区域的电场线如图所示, A、B是电场中的两点. 一个电荷量q = +4.0×10-8 C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10-4 N,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W = 8.0×10-7J .

求:(1)A点电场强度的大小EA;(2)A、B两点间的电势差U.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10 27kg,电荷量q = 3.2×10 19C,初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场,在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN = 40cm,则此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能△EK为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,半径为R的光滑圆形轨道安置在一竖直平面上,左侧连接一个光滑的弧形轨道,右侧连接动摩擦因数为μ的水平轨道CD.一小球自弧形轨道上端的A处由静止释放,通过圆轨道后,再滑上CD轨道.若在圆轨道最高点B处对轨道的压力恰好为零,到达D点时的速度为

求⑴小球经过B点时速度的大小
⑵小球释放时的高度h
⑶水平轨道CD段的长度l

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切与B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求

(1)小球在C点的速度的大小;
(2)小球在AB段运动的加速度的大小;
(3)小球从D点运动到A点所用的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上。一质量为mB= 1kg的木块B以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动,与A碰撞后都向右运动。木块A 与挡板碰撞后立即反弹(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失)。后来木块A与B发生二次碰撞,碰 后A、B同向运动,速度大小分别为0.9m/s、1.2m/s。求:

①第一次A、B碰撞后,木块A的速度;
②第二次碰撞过程中,A对B做的功。

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