一根长为L、质量不计的硬杆OA,杆的中点C及A端各固定一个质量均为m的小球,杆、球系统可在竖直平面内绕O端的水平轴转动,如图所示。若开始时杆处于水平位置,并由静

一根长为L、质量不计的硬杆OA,杆的中点C及A端各固定一个质量均为m的小球,杆、球系统可在竖直平面内绕O端的水平轴转动,如图所示。若开始时杆处于水平位置,并由静

题型:模拟题难度:来源:
一根长为L、质量不计的硬杆OA,杆的中点C及A端各固定一个质量均为m的小球,杆、球系统可在竖直平面内绕O端的水平轴转动,如图所示。若开始时杆处于水平位置,并由静止释放,当该系统在转动过程中通过竖直位置时,A端小球的速度vA为多大?中点小球的机械能比在水平位置时减少了多少?
答案
解:在转动过程中,A、C两球的角速度相同,设A球的速度为vA,C球的速度为vC,则有vA=2vC     ①
以A、C和杆组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律,并选最低点为零势能参考平面,则有
E1=mgL+mgL=2mgL

E1=E2,即   ②
①②两式结合可以求出
小球C的机械能减少量为
举一反三
如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看做重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF内测且能沿轨道运动,H至少要有多高;
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求此h的值。(取g=10 m/s2)
题型:模拟题难度:| 查看答案
如图,一倾角为30°的光滑斜面,底端有一与斜面垂直的固定档板M,物块A、B之间用一与斜面平行轻质弹簧连结,现用力缓慢沿斜面向下推动物块B,当弹簧具有5J弹性势能时撤去推力,释放物块B;已知A、B质量分别为5kg、2kg,弹簧的弹性势能表达式为,其中k为弹簧的劲度系数,大小为1000N/S,x为弹簧形变量。(g=10m/s2)  
(1)求当弹簧恢复原长时,物块B的速度; 
(2)试判断在B上升过程中,能否将A拉离档板?若能,请计算A刚离开档板时B的动能;若不能,请计算B在最高点处的加速度。
题型:模拟题难度:| 查看答案
如图所示,用长为L的轻绳拴一质量为m的小球,一端固定在O点,小球从最低点开始运动.若小球恰能在竖直面内做圆周运动,取O点所在平面为零势能面,则小球在最低点时具有的机械能为
[     ]
A.mgl  
B.1.5mgl  
C.2.5mgl
D.2mgl
题型:同步题难度:| 查看答案
一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段,在C 与平面D 间是一蓄水池。已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m,在AB段所受阻力为0.3N。小车只在AB路段可以施加牵引力,牵引力的功率为P=1.5W,其他路段电动机关闭。问:要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上,小车电动机至少工作多长时间?(g取10m/s2
题型:模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接。AB两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点。已知圆形轨道的半径R=0.50m,滑块A的质量mA=0.16kg,滑块B的质量mB=0.04kg,两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h=0.80m,重力加速度g取10m/s2,空气阻力可忽略不计。求:
(1)AB两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小;
(2)滑块A被弹簧弹开时的速度大小;
(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。
题型:模拟题难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.