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(8分).质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端,细杆通过光滑限位孔保持竖直。在光滑水平面上放置一质量为M=2m的凹形槽,凹形槽的光滑内表面如图所示,AB部分是斜面,与水平面成θ=30°,BCD部分是半径为R的圆弧面,AB与BCD两面在B处相切。让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触。现将小球释放,求:

(1)当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时,凹形槽的速度是多大.     

(2)当轻细杆的下端滑到B点的瞬间,小球和凹 形槽的速度各是多大。

(8分)⑴当轻细杆的下端运动到最低点C时,小球的速度为零,小球减少的重力势能转化为凹形槽的动能,由能量转化守恒定律

又 M=2m   得凹形槽的速度:   (2分)

   (2)当轻细杆的下端从A点相对滑动到B点时,小球的速度v1与凹形槽的速度v2之间的关系如图所示:得: (2分)

   由系统能量转化守恒定律  

(2分)

又M=2m  

解得:   (1分)

    (1分)

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,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定位置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=3m的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变(重力加速度为g).
求:(1)小物块下落过程中的加速度大小;
(2)小球从管口抛出时的速度大小;
(3)小球在做平抛过程中的水平位移.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m的小球固定在长L的轻绳的一端,绳的另一端固定在天花板上的O点,让小球在水平面内做匀速圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g.求:
(1)小球转动的向心加速度和角速度;
(2)绳子对小球的拉力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端,细杆通过光滑限位孔保持竖直.在光滑水平面上放置一质量为M=2m的凹形槽,凹形槽的光滑内表面如图所示,AB部分是斜面,与水平面成θ=30°,BCD部分是半径为R的圆弧面,AB与BCD两面在B处相切.让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触.现将小球释放,求:
(1)当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时,凹形槽的速度是多大.
(2)当轻细杆的下端滑到B点的瞬间,小球和凹形槽的速度各是多大.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,质量为m的小球固定在细杆AB的一端,小车静止在水平面上,以下说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点,将小球拉至A处,弹簧恰好无形变.由静止释放小球,它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h,速度为v.下列说法正确的是(  )
A、由A到B小球的机械能减少
B、由A到B重力势能减少
mv2
2
C、由A到B小球克服弹力做功为mgh
D、小球到达B时弹簧的弹性势能为mgh-
mv2
2

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