如图所示,一根轻杆长为2 l, 它的左端O点为固定转动轴, 轻杆可以绕 O轴在竖直平面内无摩擦转动, 它的中点及右端各固定一个小球A和B, 两球的质量分别是m和
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如图所示,一根轻杆长为2 l, 它的左端O点为固定转动轴, 轻杆可以绕 O轴在竖直平面内无摩擦转动, 它的中点及右端各固定一个小球A和B, 两球的质量分别是m和
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,一根轻杆长为2
l
, 它的左端
O
点为固定转动轴, 轻杆可以绕
O
轴在竖直平面内无摩擦转动, 它的中点及右端各固定一个小球
A
和
B
, 两球的质量分别是
m
和 2
m
, 重力加速度为
g。
现用外力使杆处于水平位置, 从静止释放。求从开始运动到达杆处于竖直位置的过程中, 杆的作用力对
B
球所做的功。
答案
解析
首先我们分析在这个过程中,杆的弹力为什么对
B
球做功。设想如果
A.B
两球是分别固定在两个杆上的,同时释放,一定是
A
球先到达最低位置,现在两球在同一杆上,要同时到达最低点,必然是
A
球受杆的影响而变慢,
B
球受杆的影响而变快。也就是说在这过程中杆要发生弯曲形变,从而分别对两球做功,对
A
球做的是负功,对
B
球做的是正功。具体求解过程如下:
设没有
A
球,
B
球下落至最低点时速度大小为
v
1
, 有
A
球后,
B
球下落至最低点时速度大小为
v
2
。根据机械能守恒定律,可得
,
,
则杆对
B
球做的功等于
B
球在这两种情况下的动能之差,即
。
举一反三
质量为
m
1
=0.10kg和
m
2
=0.20kg的两个弹性小球,用轻绳紧紧地捆在一起,以速度
v
0
=0.10m/s沿光滑水平面做直线运动,后来绳子突然自动断开,断开后两球仍在原直线上运动,经时间
t
=5.0s后两球相距
s
=4.5m。求当两球捆在一起时的弹性势能。
题型:不详
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如图,长为L的轻质杆,中点和右端分别固定着质量为m的A球和B球,杆可绕左端在竖直面内转动.现将杆由静止释放,当杆摆到一竖直位置时
A.
B.B球的机械能增加了mgL/5
C.A球的机械能减少了mgL/5
D.杆对A球的拉力与杆对B球的拉力大小之比为25∶17
题型:不详
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在轻杆的中点A和一个端点B各固定一个质量相同的小球,将杆的另一端点O用绞链(光滑)固定.使杆可在竖直平面内转动,杆长为2L,现使杆从水平位置开始摆下,当杆转到竖直位置时,两小球速度各是多少?
题型:不详
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如图所示,完全相同的
A
、
B
两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动.
A
、B
间夹有少量炸药,某时刻炸药爆炸,则( )
A.炸药爆炸后瞬间,
A
、
B
两物块速度方向一定相同
B.炸药爆炸后瞬间,
A
、
B
两物块速度方向一定相反
C.炸药爆炸过程中,
A
、
B
两物块组成的系统机械能守恒
D.炸药爆炸过程中,
A
、
B
两物块组成的系统机械能不守恒
题型:不详
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在轻绳的一端系一个小球,另一端固定在轴上,使小球绕轴心在竖直平面内做圆周运动,轴心到小球中心的距离为
L
.如果小球在通过圆周最高点时绳的拉力恰好为零,那么球通过圆周最低点的速度大小等于( )
A.
B.2
gL
C.
D.
题型:不详
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