[题目]如图所示.左侧竖直墙面上固定半径为R=0.3 m的光滑半圆环.右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆．质量为ma=100 g的小球a套在半圆环上.质量为mb=36 g的滑块b套在直杆上.二者之间用长为l=0.4 m的轻杆通过两铰链连接．现将a从圆环的最高处由静止释放.使a沿圆环自由下滑.不计一切摩擦.a.b均视为质点.重� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，左侧竖直墙面上固定半径为R=0.3 m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆．质量为ma=100 g的小球a套在半圆环上，质量为mb=36 g的滑块b套在直杆上，二者之间用长为l=0.4 m的轻杆通过两铰链连接．现将a从圆环的最高处由静止释放，使a沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，重力加速度g=10 m/s2.求：

(1)小球a滑到与圆心O等高的P点时的向心力大小；

(2)小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点的过程中，杆对滑块b做的功．

【答案】(1)2 N　(2)0.1944 J

【解析】

(1)当a滑到与圆心O等高的P点时，a的速度v沿圆环切线竖直向下，b的速度为零，

由机械能守恒可得：，解得v=；

在P点对小球a，由牛顿第二定律可得：

(2)杆与圆环相切时，如图所示，此时a的速度沿杆方向，设此时b的速度为vb，

则知，

由几何关系可得：

球a下降的高度

a、b及杆组成的系统机械能守恒：

对滑块b，由动能定理得：W==0.1944J

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A. “天宫二号组合体”的向心加速度比“天宫一号组合体”的向心加速度小

B. “天宫二号组合体”的角速度比“天宫一号组合体”的角速度大

C. “天宫二号组合体”的线速度比“天宫一号组合体”的线速度大

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(1)该打点计时器使用的电源是_________ (填正确答案标号)。

A．低压直流电源

B．高压直流电源

C．低压交流电源

D．高压交流电源

(2)将实验测得数据填人下表，并计算得到的值，请你帮助该同学完成横线处的计算 __________。

(3)适当选取标度，根据上表数据画出图象____________。

(4)根据图象可得木块的加速度为_____ m／s2。(结果保留两位有效数字)

(5)若重物的质量m=15 g，木块的质量M=25 g，忽略纸带与打点计时器间的摩擦，则木块与粗糙木板间的动摩擦因数__________ 。(结柒保留两位有效数字，g=10 m／s2)

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D.本实验必须的实验仪器包括铁架台，重物，纸带，打点计时器，天平，秒表等

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