一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的硬桿OA，桿的中點(diǎn)C及A端各固定一個(gè)質(zhì)量均為m的小球，桿、球系統(tǒng)可在豎直平面內(nèi)繞O端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示.若開始時(shí)桿處于水平位置，并由靜止釋放，當(dāng)該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過豎直位置時(shí)，A端小球的速度為多大？中點(diǎn)小球的機(jī)械能比在水平位置時(shí)減少了多少？

 

 

【答案】

   

【解析】

試題分析：在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，A、C兩球的角速度相同，設(shè)A球的速度為，C球的速度為，則有

　　

于是有：     ①

以A、C和桿組成的系統(tǒng)中，只有重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律，并選最低點(diǎn)為零勢能參考平面，則有

即            ②

由①②兩式聯(lián)立解得：　　

中點(diǎn)小球C的機(jī)械能減少量為

考點(diǎn)：本題主要考查了對(duì)機(jī)械能守恒定律和重力勢能的正確理解以及角速度和線速度的關(guān)系．

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿中點(diǎn)和末端各連一質(zhì)量為m的小球B和C，如圖所示，桿可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)，將桿拉到某位置放開，末端C球擺到最低位置時(shí)，桿BC段受到的拉力剛好等于C球重力的2倍．（g=10m/s2）求：
（1）C球通過最低點(diǎn)時(shí)的線速度大小；
（2）桿AB段此時(shí)受到的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的硬桿OA，桿的中點(diǎn)C及A端各固定一個(gè)質(zhì)量均為m的小球，桿、球系統(tǒng)可在豎直平面內(nèi)繞O端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示．若開始時(shí)桿處于水平位置，并由靜止釋放，當(dāng)該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過豎直位置時(shí)，A端小球的速度va為多大？，中點(diǎn)小球的機(jī)械能比在水平位置時(shí)減少了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一根長為L，質(zhì)量不計(jì)的硬桿，在中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿可帶動(dòng)小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)．若開始時(shí)桿處于水平位置，由靜止開始釋放，當(dāng)桿下落到豎直位置時(shí)，下列說法中正確的是（　�。�
A、B球的速率為
12gL
5
B、B球的機(jī)械能減少了
mgL
5
C、A球的機(jī)械能減少了
mgL
5
D、每個(gè)小球的機(jī)械能都不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，用一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且d0?L.先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場，忽略空氣阻力和摩擦.下列說法正確的是(    )

A．金屬線框進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a

B．金屬線框離開磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a

C．金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等

D．金屬線框最終將在磁場內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，用一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且d0?L.先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場，忽略空氣阻力和摩擦力.下列說法正確的是（    ）

A．金屬線框進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a

B．金屬線框離開磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a

C．金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等

D．金屬線框最終將在磁場內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)

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