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    如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度V0=4 m/s，g取10m/s2。
    （1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。
    （2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。
    （3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。

    解：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为v1，在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒，则   ①
        ②
    设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方向向下，则小球受到的拉力和重力提供做圆周运动的向心力，有  ③
    由②③式，得F=2N   ④
    由牛顿第三定律知，小球对轻杆的作用力大小为2N，方向竖直向上。
    （2）若解除锁定，设小球通过最高点时的速度为v2，此时滑块的速度为V 。小球和滑块起始状态沿在水平方向初速度均为零，在上升过程中，因系统在水平方向不受外力作用，水平方向的动量守恒。以水平向右方向为正方向，有     ⑤
    在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，  ⑥
    由⑤⑥式得。
    （3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始位置点间的距离为s1,滑块向左移动的距离为s2。任意时刻小球的水平速度大小为v3，滑块的速度大小为V′。由系统水平方向的动量守恒，得  ⑦
    将⑦式两边同乘以，得   ⑧
    因⑧式对任意时刻附近的微小间隔都成立，累积相加后，有  ⑨
    又S1+S2=2L   ⑩,由⑨⑩式，得m

    练习册系列答案
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    （2013?荆州模拟）如图所示，质量m=2.2kg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：
    （1）金属块与地板间的动摩擦因数；
    （2）如果从某时刻起撤去拉力，撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离．

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    如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块，当木块运动到x=10m时撤去力F．不计空气阻力．已知木块与水平面间的动摩擦因数?=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：
    （1）撤去力F时木块速度的大小；
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    （1）汽车在行驶过程中，在哪个位置最可能出现爆胎？
    （2）为了使汽车安全过桥，汽车允许的最大速度是多少？
    （3）若以（2）中所求得速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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：
    （1）撤去拉力后物体运动的加速度
    （2）撤去拉力后物体运动的最长时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?海淀区一模）如图所示，质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g=10m/s2．
    （1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；
    （2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C，且方向不变．求在t=0.20s时间内电场力做的功；
    （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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