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    如图所示，质量M=2 k的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1 kg的小球（视为质点）通过长L=0．5 m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，滑块不会影响到小球和轻杆在竖直平面内绕O轴的转动。开始时轻杆处于水平状态。现给小球一个大小为的竖直向下的初速度，取g=10 m／s2。

    1.若锁定滑块，要使小球在绕O轴转动时恰能通过圆周的最高点，求初速度的大小。

    2.若解除对滑块的锁定，并让小球竖直向下的初速度，试求小球相对于初始位置能上升的最大高度。

     

     

     

    【答案】

     

    1. =m/s   （1分）(或3.16m/s)

    2.

    【解析】（a）若锁定滑块，小球恰能通过最高点的速度可认为等于零

    对m，由机械能守恒得   （2分）

    故            =m/s   （1分）(或3.16m/s)

    （b）若解除对滑块的锁定，当小球升至最高时小球的竖直分速度为零。因水平方向动量守恒，故小球的水平分速度也为零，同时滑块速度也为零。           （3分）

    由系统机械能守恒得                             （2分）

    解得小球相对于初始位置能上升的最大高度             （1分）

     

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    如图所示，质量m=2.0kg的金属块放在水平地板上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
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    （1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；
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    （3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能．

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