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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg小球A．半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取10m/s2．现给小球A一个水平向右的恒力F=55N．求：（1）把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F做的功；（2）小球B运动到C处时的速度大小；（3）小球B被拉到离地多高时与小球A速度大小相等．
    分析：（1）由几何关系可求得拉力作用的位移，由功的公式可求得拉力的功；
    （2）由动能定理可求得小球的速度；
    （3）由几何关系可得出速度相等时B的高度．
    解答：解：（1）小球B运动到P点正下方过程中的位移为
    xA=
    		0．32+0．42
    -0.1=0.4（m）
    拉力的功：
    WF=FxA=22J
    （2）对小球B由动能定理得WF-mgR=
    1
    2
    mv2
    代入数据得：v=4m/s
    （3）当两速度同向时，两球速度相等，故当绳与圆环相切时两球的速度相等．由几何关系可得：
    hB=Rcosα=R
    R
    H
    =0.225m
    答：（1）拉力的功为22J；（2）小球B的速度4m/s；（3）小球到达0.225m时，两球速度相等．
    点评：本题要注意分析题意，找出题目中给出的几何关系，则运用动能定理规律即可求解．
    练习册系列答案
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    （1）两木块碰撞前瞬间，木块A的速度大小；
    （2）木块B离开桌面时的速度大小；
    （3）木块A落到地面上的位置与D点之间的距离．

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    （1）求把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功．
    （2）求小球B运动到C处时所受的向心力的大小．
    （3）问小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等？

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    （1）滑块C对轨道末端的压力大小．
    （2）滑块C在水平面上的落地点与轨道末端的水平距离．

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    m高时滑块A与小球B的速度大小相等，小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为
     
    m/s．

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    精英家教网如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg小球A．半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取
    10m/s2．现给小球A一个水平向右的恒力F=55N．求：
    （1）把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F做的功；
    （2）把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，重力对小球B做的功；
    （3）把小球B从地面拉到P点正下方C点时，A小球速度的大小；
    （4）把小球B从地面拉到P点正下方C点时，小球B速度的大小；
    （5）小球B被拉到离地多高时与小球A速度大小相等．

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