【題目】如圖,足夠長的豎直光滑直桿固定在地面上,底部套有一個小環(huán)。在恒力F作用下,小環(huán)由靜止開始向上運動。F與直桿的夾角為60°,大小為小環(huán)重力的4倍。1s末撤去F。取地面為零勢能面。(g10m/s2)求:

11s末小環(huán)的速度大;

2)小環(huán)沿桿向上運動過程中,動能等于勢能的所有位置離地面高度。

【答案】110 m/s2h[0,5]m

【解析】

1)對小環(huán)受力分析,畫受力示意圖;

選取水平方向和豎直方向?qū)?/span>F正交分解。

在豎直方向上,根據(jù)牛頓第二定律:Fcos60°-mg=ma

F=4mg

a=g=10 m/s2

v=at=10 m/s

2)在0~1s內(nèi):設(shè)任意時刻小環(huán)離地面的高度為hx時,速度為vx,

此時的重力勢能是EP=mghx,動能是。

若要滿足題設(shè)條件

由第(1)問可知 vx2=2ahx =2ghx 故滿足

所以在0~1s內(nèi),小環(huán)上升過程的任意高度動能都等于重力勢能。

1s末小環(huán)到達(dá)的高度

1s末撤去F之后,小環(huán)繼續(xù)上升過程中只受到重力作用,只有重力做功,滿足機械能守恒定律,動能減少、重力勢能增加,故重力勢能總大于動能。

綜上所述,小環(huán)沿桿向上運動過程中,動能等于勢能的所有位置離地面高度h[05]m.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于原子核的變化、核能及核力,下列說法正確的是

A. 核力是一種弱相互作用,只能發(fā)生在原子核內(nèi)相鄰核子之間

B. 某原子經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不變

C. 放射性原子核X發(fā)生衰變,生成物的結(jié)合能一定小于X的結(jié)合能

D. U+n→Ba+Kr+3n是太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)之一

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,正方形處于紙面內(nèi),處分別固定兩根通電長直導(dǎo)線,二者相互平行且垂直紙面放置,通入電流的大小均為,電流方向如圖,它們在點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為。下列說法正確的是

A. 兩點的磁感應(yīng)強度方向相反

B. 點處的磁感應(yīng)強度大小為

C. 若使處直導(dǎo)線電流反向,大小不變,則處的磁感應(yīng)強度大小為0

D. 若使處直導(dǎo)線電流反向,大小不變,則處的磁感應(yīng)強度方向與原來垂直

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,寬為L的光滑導(dǎo)軌豎直放置,左邊有與導(dǎo)軌平面垂直的區(qū)域足夠大勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,右邊有兩塊水平放置的金屬板,兩板間距為d。金屬板和電阻R都與導(dǎo)軌相連。要使兩板間質(zhì)量為m、帶電量為-q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),阻值也為R的金屬棒ab在導(dǎo)軌上的運動情況可能為(金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好)

A. 向右勻速運動,速度大小為2dmg/ BLq

B. 向左勻速運動,速度大小為2dmg/ BLq

C. 向右勻速運動,速度大小為dmg/2BLq

D. 向左勻速運動,速度大小為dmg/2BLq

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球套在水平固定且足夠長的粗糙絕緣桿上,如圖所示,整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B、垂直紙面向里的水平勻強磁場中,F(xiàn)給小球一個水平向右的初速度v0使其開始運動,不計空氣阻力,則對小球從開始到最終穩(wěn)定的過程中,下列說法正確的是

A. 一定做減速運動

B. 運動過程中克服摩擦力做的功可能是0

C. 最終穩(wěn)定時的速度一定是mg/qB

D. 最終穩(wěn)定時的速度可能是0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】AB兩個點電荷在真空中產(chǎn)生電場,電場線(方向未標(biāo)出)分布如圖所示。圖中C點為兩點電荷連線的中點,MN為兩點電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點,電場線的分布關(guān)于MN左右對稱。則下列說法正確的是

A. 這兩個點電荷是等量異種電荷

B. 這兩個點電荷是等量同種電荷

C. C,D兩點的電場強度大小相同

D. C點電勢比D點電勢大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的鉗形電流表,按下手柄時,它的鐵芯可以分開,把被測的載流導(dǎo)體放入后,松開手柄,鐵芯閉合.導(dǎo)線中的交流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場,電流表與套在鐵芯上的線圈相連,可以間接得知導(dǎo)線中的電流.被測導(dǎo)線、鐵芯、線圈構(gòu)成一個電流互感器.下列對鉗形電流表的說法正確的是(  )

A. 其工作原理與降壓變壓器一樣

B. 需要斷開電路將此鉗式電流表串接在電路中

C. 如果鉗口沒有閉合緊密,則電流的測量值會偏小

D. 如果通電導(dǎo)線在鉗形口多繞幾圈,則讀數(shù)會偏小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某同學(xué)用插針法測量等邊三棱鏡的折射率,在區(qū)域I內(nèi)已插好兩枚大頭針P1、P2,在區(qū)域Ⅱ內(nèi)可觀察到大頭針的像,再插大頭針P3、P4以擋住P1P2的像(P3、P4圖中未畫出)請完成下列問題:

(I)在圖中大致作出經(jīng)過P1、P2、P3、P4的光路,并留下作圖痕跡;

(II)若測得三棱鏡的折射率為,現(xiàn)將AC面涂上反射材料使之成為鏡面,經(jīng)過P1、P2的光線與AB面的夾角為30°,試通過計算畫出完整的光路圖,并注明出射光線與出射介面間的夾角。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(物理—選修3—3)某種密閉氣缸內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體,氣體從狀態(tài)開始,經(jīng)歷四個過程回到初始狀態(tài),其圖象如圖所示,其中平行縱軸,平行平行橫軸,所在的直線過坐標(biāo)原點,下列判斷正確的是

A. 過程中氣體分子的平均動能不變

B. 過程中氣體對外做功,并吸收熱量

C. 過程中氣體向外界放出熱量

D. 過程中氣體的壓強與攝氏溫度成正比

E. 兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案