如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内

题型：不详难度：来源：

如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是

A．球B转到最低点时，其速度为

B．球B在最低点时速度为

C．球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg
D．球B在最高点，杆对水平轴的作用力为1.25mg

答案

解析

试题分析:规定圆心O所在的水平面为参考平面，球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有

，得

，两球的角速度相等，此时球A的速度

，由向心力公式，杆对A球的作用力

，解得

。 A、B两球系统机械能守恒，设当球B运动到最低点时球的速度为

，则球A的速度为

，由机械能守恒定律

，解得

，故A、C正确，B、D错误。

举一反三

如图所示，倾角45⁰高h的固定斜面。右边有一高3h/2的平台，平台顶部左边水平，上面有一质量为M的静止小球B，右边有一半径为h的1/4圆弧。质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度沿斜面上滑，从斜面最高点飞出后恰好沿水平方向滑上平台，与B发生弹性碰撞，碰后B从圆弧上的某点离开圆弧。所有接触面均光滑，A、B均可视为质点，重力加速度为g。

（1）求斜面与平台间的水平距离S和A的初速度v₀；
（2）若M=2m，求碰后B的速度；
（3）若B的质量M可以从小到大取不同值，碰后B从圆弧上不同位置脱离圆弧，该位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为α。求cosα的取值范围。

题型：不详难度：| 查看答案

在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1小球以速度v₀射向它们，如图所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是

A．v₁＝v₂＝v₃＝v₀	B．v₁＝0，v₂＝v₃＝v₀
C．v₁＝0，v₂＝v₃＝v₀	D．v₁＝v₂＝0，v₃＝v₀

题型：不详难度：| 查看答案

用图甲所示装置验证机械能守恒定律
①电火花计时器的工作电压为
②下列做法正确的有　           　
A．图甲中两限位孔必须在同一直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直
C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
③实验打出的纸带如乙图所示，则实验时纸带的_______端（选填“左”或“右”）应和重物相连接。重物质量为m，若选取A、C两点为初末位置研究机械能守恒，则减少的重力势能是　  　（当地重力加速度为g）。

题型：不详难度：| 查看答案

分如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为1kg，A、B两点高度差2m，BC斜面高4m，倾角

，悬挂弧筐的轻绳长为6m，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g=10m/s² ,试求：

（1）B点与抛出点A的水平距离x；
（2）小球运动至C点的速度

大小；
（3）小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力F的大小．

题型：不详难度：| 查看答案

如图甲所示，有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成，表面处处光滑，且AB段与BC段通过一小圆弧（未画出）平滑相接。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方，小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车，车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，其中PQ段是粗糙的，Q点右侧表面光滑。现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处自由释放，滑至C点时与小球发生正碰，然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动，轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为m₁=3kg、m₂=1kg和m₃=6kg，AB轨道顶端A点距BC段的高度为h=0.8m，PQ段长度为L=0.4m，轻绳的长度为R=0.5m。滑块、小球均可视为质点。取g=10m/s²。求：

（1）滑块到达BC轨道上时的速度大小。
（2）滑块与小球碰后瞬间小球的速度大小。
（3）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则滑块与PQ之间的动摩擦因数μ应在什么范围内？（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内）

题型：不详难度：| 查看答案