【题目】如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的轨道上，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0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=4m/s。
（1）若锁定滑块，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，求小球通过最高点时的速度大小；
（3）在满足（2）的条件下，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．
【答案】（1）2N（2）2m/s（3）
【解析】（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为
，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
③
由②③式，得
④
由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为
，方向竖直向上。
（2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为
，此时滑块的速度为V。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。以水平向右的方向为正方向，有
⑤
在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则
⑥
由⑤⑥式，得
⑦
（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
，滑块向左移动的距离为
，任意时刻小球的水平速度大小为
，滑块的速度大小为
。由系统水平方向的动量守恒，得
⑧
将⑧式两边同乘以
，得
⑨
因⑨式对任意时刻附近的微小间隔
都成立，累积相加后，有
⑩
又
由⑩
式得
新课标阶梯阅读训练系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。
①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点_________和________之间某时刻开始减速。
②物块减速运动过程中加速度的大小为a，若用
来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】2016年9月15日，中国成功发射天宫二号空间实验室，对其轨道进行控制、调整到距离地面高h=393km处与随后发射的神舟11号飞船成功对接，景海鹏和陈冬雨两名航天员进驻天宫二号．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，当天宫二号在预定轨道正常运行时，下列描述正确的是（ ）
A. 宇航员在天宫二号内可用天平测物体的质量
B. 天宫二号运动周期大于24h
C. 天宫二号线速度大小为
D. 天宫二号如果要变轨到高轨道则需要加速
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）若球1的质量为m1，半径为r1； 球2的质量为m2，半径为r2，为完成实验需满足_______________(填字母代号)
A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2
C．m1>m2，r1=r2 D．m1<m2，r1=r2
（2）图3中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让球1多次从斜轨上A 点由静止释放，找到平均落地点的位置P。然后，把球2静置于轨道的水平部分边缘位置B点， 再将球1从斜轨上A点由静止释放，使它们碰撞，重复多次，并找到碰撞后两球落点的平均位置M 、N。在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量? _______(填字母代号)。
A．水平轨道上未放球2时，测量球1落点位置P到0点的距离OP
B．球1和球2相碰后，测得落点位置M、N到0点的距离0M、0N
C．测量球1和球2的直径
D．测量球1和球2的质量m1、m2
E．测量球1开始释放的髙度h
F．测量球抛出点距地面的高度H
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_______________________(用（2）中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________________(用（2）中测量的量表示)。
（4）若m1=45．0g、m2=9．0g，OP=46．20cm．则ON可能的最大值为____________cm．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态.则( )
A. 水平面对C的支持力等于B、C的总重力
B. C一定受到水平面的摩擦力
C. B一定受到C的摩擦力
D. 若将细绳剪断，物体B开始沿斜面向下滑动，则水平面对C的摩擦力可能为零
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】关于天然放射性，下列说法正确的是（ ）
A. 德国物理学家伦琴首次发现了天然放射现象
B. 发射性元素的半衰期与外界的温度有关
C. α、β和γ三种射线中，α射线的穿透能力最强
D. 一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高，从E点水平抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程
A. 球1和球2运动的时间之比为2:1
B. 球1和球2动能增加量之比为1:3
C. 球1和球2抛出时初速度之比为2
:1
D. 球1和球2运动时的加速度之比为1:2
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取10 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留三位有效数字)：
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________ m/s。
(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量ΔEp＝________J。
(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律。但实际操作中会出现ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________________。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com