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如圖11所示,B是質(zhì)量為2m、半徑為R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是質(zhì)量為m的細長直桿,光滑套管D被固定在豎直方向,A可以自由上下運動,物塊C的質(zhì)量為m,緊靠半球形碗放置.初始時,A桿被握住,使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸.然后從靜止開始釋放A,A、B、C便開始運動.求:

圖11

(1)長直桿的下端運動到碗的最低點時,長直桿豎直方向的速度和B、C水平方向的速度;

(2)運動的過程中,長直桿的下端能上升到的最高點距離半球形碗底部的高度.

(1)長直桿在豎直方向向下運動時,先加速后減速,長直桿的下端運動到碗的最低點時,長直桿在豎直方向的速度為0,桿的重力勢能轉(zhuǎn)化為B、C的動能,由機械能守恒定律得:mgR=×3mv2,vB=vC=

(2)長直桿下端運動到碗的最低點再往后,B、C兩物體分離,長直桿在豎直方向向上運動,先加速后減速,長直桿的下端上升到所能達到的最高點時,在豎直方向的速度為0,B的速度也為0,則

×2mv2=mgh,h=.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?豐臺區(qū)二模)飛行時間質(zhì)譜儀可以對氣體分子進行分析.飛行時間質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和探測器組成,探測器可以在軌道上移動以捕獲和觀察帶電粒子.整個裝置處于真空狀態(tài).加速電場和偏轉(zhuǎn)電場電壓可以調(diào)節(jié),只要測量出帶電粒子的飛行時間,即可以測量出其比荷.如圖11所示,脈沖閥P噴出微量氣體,經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價位的離子,自a板小孔進入a、b間的加速電場,從b板小孔射出,沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū),到達探測器.已知加速電場ab板間距為d,偏轉(zhuǎn)電場極板M、N的長度為L1,寬度為L2.不計離子重力及進入a板時的初速度.
(1)設離子的比荷為k(k=q/m),如a、b間的加速電壓為U1,試求離子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0;
(2)當a、b間的電壓為U1時,在從M、N間加上適當?shù)碾妷篣2,離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t.請推導出離子比荷k的表達式:
(3)在某次測量中探測器始終無法觀察到離子,分析原因是離子偏轉(zhuǎn)量過大,打到極板上,請說明如何調(diào)節(jié)才能觀察到離子?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端掛有匝數(shù)為n的矩形線框abcd,bc邊長為l,線框的下半部處在勻強磁場中,磁感應強度大小設為B,方向與線框平面垂直,在圖中垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖11所示.開始時線框處于平衡狀態(tài).令磁場反向,磁感應強度的大小仍為B,線框達到新的平衡.在此過程中線框位移的大小是x,位移的方向
 
,用此實驗裝置測出B=
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖11所示,abcd是一邊長為l的勻質(zhì)正方形導線框,總電阻為R,今使線框以恒定速度v水平向右穿過方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域.已知磁感應強度為B,磁場寬度為3l,求線框在進入磁場區(qū)和穿出磁場區(qū)兩個過程中a b兩點間電勢差的大。

       圖11

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年江西省高三第一次月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖11所示,質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中,桿的另一端固定一質(zhì)量為m的小球,今使小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,角速度為ω,則下列說法正確的是(重力加速度為g)(    )。

A.球所受的合外力大小為

B.球所受的合外力大小為

C.球?qū)U作用力的大小為

D.球?qū)U作用力的大小為    

 

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科目:高中物理 來源:2014屆江西省高一下學期期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖11所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的小球,小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,已知桿與水平面之間的夾角θ<45°,當小球位于B點時,彈簧與桿垂直,此時彈簧處于原長,F(xiàn)讓小球自C點由靜止釋放,在小球滑到桿底端的整個過程中,關(guān)于小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能,下列說法正確的是(  )

A.小球的動能與重力勢能之和保持不變B.小球的動能與重力勢能之和先增大后減少

C.小球的動能與彈簧的彈性勢能之和增加D.小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變

 

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