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如图,竖直放置的大圆环圆心为O,半径为R,质量为m的小球A套在大圆环上,有一足够长的细轻绳拴在A上,另一端跨过固定在大圆环最高点C处的一个小滑轮后吊着一个小球B,不计滑轮半径和质量、不计绳子的质量,不计一切摩擦,绳子不可伸长.平衡时弦CA所对的圆心角θ=30°。

求:(1)小球B质量mB
(2)若mB=m,将小球A从圆心O的等高点D静止释放后小球A、B轨道稍微错开互不影响,求小球A的最大速度vAM。(可含根式)

(1)m   (2)

解析试题分析:(1)绳子拉力T=mB g=mg(3分)
∴mB =m(2分)
(2)A到达最低点时为最大速度vAM
此时vB=0(1分)动能定理
:mvAM2=mgR-mg(2R-R)       (2分)
∴vAM=      (2分)
考点:本题考查物体的平衡条件和动能定理。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

长为L的金属棒原来不带电,现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处,将一带电荷量为q的负点电荷放在距棒右端R处,如图所示,当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为______,方向______(填向左或右)。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,在同一水平面的两导轨相互平行,导轨间距为2m并处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为0.2T,一根金属棒垂直于导轨放置,当金属棒中的电流为5A时,金属棒处于静止。求:

(1)金属棒所受的安培力的大小(2)金属棒受到的摩擦力的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为370的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin 37=0.6,cos 37=0.8.求:

(1)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的一半,物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后物块下滑距离时的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源,另一端接有电阻R=5.0Ω。现把一个质量为m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻R0=5.0Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2。已知sin370=0.6,cos370=0.8,求:

(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=370,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m。已知g=10m/s2,sin370=0.60,cos370=0.80。求:
 
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)金属棒达到cd处的速度大小;
(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
 
(1)通过金属棒的电流;
(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)重为100N的物体在细线OA、OB共同作用下处于静止状态,细线OA、OB与水平天花板的夹角分别为30°、60°,如图所示,求:

(1)细线OA的拉力FOA、细线OB的拉力FOB
(2)若细线OA、OB所承受的最大拉力分别为200N、300N,为了使细线OA、OB不会被拉断,则物体的重力不能超过多少?

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