(12分)“∟”形輕桿兩邊互相垂直、長(zhǎng)度均為l,可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。兩端各固定一個(gè)金屬小球A、B;其中A球質(zhì)量為m、帶負(fù)電、電荷量為q(q > 0);B球不帶電,質(zhì)量為m。重力加速度為g 。現(xiàn)將“∟”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)A、B兩球的最大動(dòng)能之和為多少?
(2)若在空間加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),OB桿仍從原來(lái)位置釋放后,能轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度為127°,則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為多少?
(1)  (2)

試題分析:(1)設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)θ角時(shí)系統(tǒng)的總動(dòng)能為Ek。由機(jī)械能守恒定律得:
                2分
整理得:            1分
設(shè),則:
               2分
由上式可知,當(dāng)sin(θ +φ)= 1時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)能最大,設(shè)為Ekm,則:
                   1分
由題意得:
                      2分
(2)到達(dá)最大角度時(shí),兩球動(dòng)能為零,由功能關(guān)系得:
          2分
解得:                        2分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖甲,光滑的水平面上有三個(gè)滑塊a、b、c;a、b的質(zhì)量均等于1kg;b、c被一根輕質(zhì)彈簧連接在一起,處于靜止?fàn)顟B(tài);在t=0時(shí),滑塊a突然以水平向右的速度與b正碰,并瞬間粘合成一個(gè)物體(記為d);此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi),d的速度隨時(shí)間做周期性變化,如圖乙。則: 

(1)求滑塊a的初速度大小以及a、b正碰中損失的機(jī)械能△E;
(2)求滑塊c的質(zhì)量;
(3)當(dāng)滑塊c的速度變?yōu)関x瞬間,突然向左猛擊一下它, 使之突變?yōu)椋璿x,求此后彈簧彈性勢(shì)能最大值Ep的表達(dá)式,并討論vx取何值時(shí),Ep的最大值Epm。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端,物體第一階段被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段勻速運(yùn)動(dòng)到傳送帶頂端。則下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.第一階段和第二階段摩擦力對(duì)物體都做正功
B.第一階段摩擦力對(duì)物體做的功大于物體機(jī)械能的增加量
C.第二階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第二階段物體機(jī)械能的增加量
D.第一階段摩擦力與物體和傳送帶間的相對(duì)位移的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一固定的且內(nèi)壁光滑的半球面,球心為O,最低點(diǎn)為C,在其內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))A和B,在兩個(gè)高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面,A、B兩球與O點(diǎn)的連線與豎直線OC間的夾角分別為α=53°和β=37°,以最低點(diǎn)C所在的水平面為重力勢(shì)能的參考平面,則(sin 37°=,cos 37°=)

A.A、B兩球所受支持力的大小之比為4∶3
B.A、B兩球運(yùn)動(dòng)的周期之比為4∶3
C.A、B兩球的動(dòng)能之比為16∶9
D.A、B兩球的機(jī)械能之比為112∶51

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶箭頭的線表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線。A、B、C是電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),則(   )

A.這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一樣大
B.這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不一樣大,且B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大
C.這三點(diǎn)的電勢(shì)不一樣高,且C點(diǎn)的電勢(shì)最高
D.由A到B移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力一定做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上,下端固定于地面,一質(zhì)量為m的帶正電小球在外力F的作用下靜止于圖示位置,小球與彈簧不連接,彈簧處于壓縮狀態(tài),F(xiàn)撤去力F,小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中,重力、電場(chǎng)力、彈簧彈力對(duì)小球做功分別為W1、W2和W3,不計(jì)空氣阻力,則上述過(guò)程中
A.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.小球重力勢(shì)能的變化為 -W1
C.小球動(dòng)能的變化為W2
D.小球機(jī)械能的變化為W1+W2+W3

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)帶電小球從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,重力做功3J,克服空氣阻力做功0.5J,電場(chǎng)力做功1J,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在b點(diǎn)大3J
B.小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)小1J
C.小球在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)小3.5 J
D.小球在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)大0.5J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

第十三屆田徑錦標(biāo)賽于2011年8月在韓國(guó)大邱舉行.在撐桿跳比賽中,波蘭選手沃伊切霍夫斯基以5.90 m的高度奪金,如果把撐桿跳全過(guò)程分成四個(gè)階段:a-b、b-c、c-d、d-e,如圖所示,則對(duì)這四個(gè)階段的下列描述正確的有(  )
A.a(chǎn)-b為加速助跑階段,人和桿的機(jī)械能在增加
B.b-c為桿彎曲人上升階段,系統(tǒng)動(dòng)能減少,重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能在增加
C.c-d為桿伸直人上升階段,人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
D.d-e為人過(guò)橫桿后的下落階段,重力所做的功等于人機(jī)械能的增加量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某靜電除塵器工作時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)線分布的俯視 圖如圖,帶負(fù)電粉塵被吸附時(shí)由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),以下說(shuō)法正確的是
A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)
B.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
C.電場(chǎng)力對(duì)粉塵做正功
D.粉塵的電勢(shì)能增大

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