如圖所示,用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道,豎直固定在地面上,其圓心為O、半徑為0.3m。軌道正上方離地0.4m處固定一水平長直光滑桿,桿與軌道在同一豎直平面內(nèi),桿上P點處固定一定滑輪,P點位于O點正上方。A、B是質(zhì)量均為2kg的小環(huán),A套在桿上,B套在軌道上,一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)。兩環(huán)均可看作質(zhì)點,且不計滑輪大小與質(zhì)量,F(xiàn)在A環(huán)上施加一個大小為55N的水平向右恒力F,使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升。(g取10m/s2),求:

(1)在B環(huán)上升到最高點D的過程中恒力F做功為多少?

(2)當(dāng)被拉到最高點D時,B環(huán)的速度大小為多少?

(3)當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時,B環(huán)的速度大小為多少?

(4)若恒力F作用足夠長的時間,請描述B環(huán)經(jīng)過D點之后的運動情況。

(1)A環(huán)運動的位移為s=(0.5–0.1 )m =0.4m                  (1分)

恒力F做功:由WF =Fs,可解得WF=22J                   (2分)

(2)B環(huán)被拉到最高點D時A環(huán)的速度為零,                  (1分)

mvA2+mvB2–0 = WFWG                                             (2分)

可解得vB=4m/s                                          (1分)

(3)當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時位置如右圖所示,其中sinα=0.75

mvA2+mvB2–0=WFWG                                  (2分)

其中vA=vB                                     (1分)

WF=55×(0.5–)J=12.95J               

WG=(2×10×0.3×sinα)J=4.5J

可解得vB=2.06m/s                               (2分)

(4)B環(huán)經(jīng)過D點之后將會沿半圓形軌道運動至右側(cè)最低點,然后沿軌道返回左側(cè)最低點,之后將重復(fù)運動。            (2分)

練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖所示,用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道,豎直固定在地面上,其圓心為O、半徑為0.3m.軌道正上方離地0.4m處固定一水平長直光滑桿,桿與軌道在同一豎直平面內(nèi),桿上P點處固定一定滑輪,P點位于O點正上方.A、B是質(zhì)量均為2kg的小環(huán),A套在桿上,B套在軌道上,一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán).兩環(huán)均可看作質(zhì)點,且不計滑輪大小與質(zhì)量.現(xiàn)在A環(huán)上施加一個大小為55N的水平向右恒力F,使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升.(g取10m/s2),求:
(1)在B環(huán)上升到最高點D的過程中恒力F做功為多少?
(2)當(dāng)被拉到最高點D時,B環(huán)的速度大小為多少?
(3)當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時,B環(huán)的速度大小為多少?
(4)若恒力F作用足夠長的時間,請描述B環(huán)經(jīng)過D點之后的運動情況.

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科目:高中物理 來源:上海市黃浦區(qū)2013年高考一模物理試題 題型:038

如圖所示,用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道,豎直固定在地面上,其圓心為O、半徑為0.3 m.軌道正上方離地0.4 m處固定一水平長直光滑桿,桿與軌道在同一豎直平面內(nèi),桿上P點處固定一定滑輪,P點位于O點正上方.A、B是質(zhì)量均為2 kg的小環(huán),A套在桿上,B套在軌道上,一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán).兩環(huán)均可看作質(zhì)點,且不計滑輪大小與質(zhì)量.現(xiàn)在A環(huán)上施加一個大小為55 N的水平向右恒力F,使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升.(g取10 m/s2),求:

(1)在B環(huán)上升到最高點D的過程中恒力F做功為多少?

(2)當(dāng)被拉到最高點D時,B環(huán)的速度大小為多少?

(3)當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時,B環(huán)的速度大小為多少?

(4)若恒力F作用足夠長的時間,請描述B環(huán)經(jīng)過D點之后的運動情況.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013上海市黃浦區(qū)期末)如圖所示,用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道,豎直固定在地面上,其圓心為O、半徑為0.3m。軌道正上方離地0.4m處固定一水平長直光滑桿,桿與軌道在同一豎直平面內(nèi),桿上P點處固定一定滑輪,P點位于O點正上方。A、B是質(zhì)量均為2kg的小環(huán),A套在桿上,B套在軌道上,一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)。兩環(huán)均可看作質(zhì)點,且不計滑輪大小與質(zhì)量,F(xiàn)在A環(huán)上施加一個大小為55N的水平向右恒力F,使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升。(g取10m/s2),求:

(1)在B環(huán)上升到最高點D的過程中恒力F做功為多少?

(2)當(dāng)被拉到最高點D時,B環(huán)的速度大小為多少?

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如圖所示,用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m,長為的金屬棒ab懸掛在cd兩處,置于勻強磁場內(nèi)。當(dāng)棒中通以從ab的電流I后,兩懸線偏離豎直方向θ角處于平衡狀態(tài).為了使棒平衡在該位置上,所需的最小磁場的磁感應(yīng)強度的大。较蚴(??? )

A ,豎直向上??????

B? ,豎直向下

C,平行懸線向下

D? ,平行懸線向上

 

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