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

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

题型:崇明县一模难度:来源:
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.魔方格
答案
(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆在竖直方向的速度为0
由机械能守恒定律mgR=
1
2
×3mv2

vB=vC=


2Rg
3

(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
1
2
×2mv2=mgh

h=
2R
3

答:(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为0,B、C水平方向的速度是vB=vC=


2Rg
3

(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是
2R
3
举一反三
下面列举的实例中,机械能守恒的是(  )
A.雨滴在空中匀速下落
B.小球做平抛运动
C.汽车沿斜坡向上做匀加速直线运动
D.“神舟七号”返回舱穿越大气层
题型:连城县模拟难度:| 查看答案
关于机械能,下列说法正确的是(  )
A.物体做竖直面内的圆周运动,机械能一定守恒
B.物体做匀速直线运动,机械能一定守恒
C.合外力对物体做功为零时,物体的机械能一定守恒
D.只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒
题型:不详难度:| 查看答案
如图,水平地面上沿竖直方向固定一轻质弹簧,质量为m的球由弹簧正上方离弹簧上端高H处自由下落,刚接触到弹簧时的速度为v,在弹性限度内弹簧的最大压缩量为h,若设球在最低处的重力势能为零,那么弹簧被压缩了h时的弹性势能为(  )
A.mgHB.mghC.mgh+
1
2
mv2
D.mg(H+h)
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图示装置中,质量为m木块B与水平桌面间的接触面是光滑的,质量为m子弹A沿水平方向以v0射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(  )
A.弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒,机械能守恒
B.弹簧、木块和子弹组成的系统动量不守恒,机械能不守恒
C.弹簧的最大弹性势能为
1
4
m
v20
D.弹簧的最大弹性势能为
1
8
m
v20
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
足球运动员在距球门正前方s处的罚球点,准确地从球门正中央横梁下边缘踢进一球.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,空气阻力忽略不计.运动员至少要对足球做的功为W.下面给出功W的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解W,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,W的表达式最合理应为(  )
A.W=mghB.W=
1
2
mg(h+


h2+s2
)
C.W=
1
2
mg(


h2+s2
)
D.W=
1
2
mg(h2+


h2+s2
)
题型:不详难度:| 查看答案
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