（12分）“∟”形輕桿兩邊互相垂直、長度均為l，可繞過O點的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。兩端各固定一個金屬小球A、B；其中A球質(zhì)量為m、帶負電、電荷量為q（q > 0）；B球不帶電，質(zhì)量為m。重力加速度為g �，F(xiàn)將“∟”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）A、B兩球的最大動能之和為多少？
（2）若在空間加豎直向下的勻強電場，OB桿仍從原來位置釋放后，能轉(zhuǎn)過的最大角度為127°，則該電場的電場強度大小為多少？

(1)  (2)

解析試題分析：（1）設轉(zhuǎn)過θ角時系統(tǒng)的總動能為Ek。由機械能守恒定律得：
                2分
整理得：            1分
設，則：
               2分
由上式可知，當sin（θ +φ）= 1時，系統(tǒng)的總動能最大，設為Ekm，則：
                   1分
由題意得：
                      2分
（2）到達最大角度時，兩球動能為零，由功能關系得：
          2分
解得：                        2分
考點：機械能守恒定律；功能關系．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，物體在一個沿斜面的拉力F的作用下，以一定的初速度沿傾角為30°的斜面向上做勻減速運動，加速度的大小為a=3m/s2，物體在沿斜面向上的運動過程中，以下法正確的有

A．拉力F比摩擦力小
B．物體的機械能減少
C．物體動能的減少等于F與摩擦力所做功的總功
D．F與摩擦力所做功的總功等于物體機械能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平且垂直紙面向里，磁感應強度大小B=0.5T。現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運動過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運動，線框剛好能以v=3m/s的速度進入并勻速通過磁場區(qū)域。釋放前細線繃緊，重力加速度 g=10m/s2，不計空氣阻力。

(1) 線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中，c、d 間的電壓是多大？
(2) 線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？
(3) 在cd邊剛進入磁場時，給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功W =0.23J，求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示為某娛樂場的一種游戲裝置的滑道示意圖，其中AB為曲面滑道，BC為長28m水平滑道，動摩擦因數(shù)為0.2；水平滑道BC與半徑為10m的四分之一圓弧滑道CD相切，DE為水池的水平面，水池足夠深，以確保人落水后的安全。某人坐滑車從坡頂?shù)腁點由靜止滑下，經(jīng)過高度差為20m的B點時的速度為16 m/s，最后落在水面上。人和滑車的質(zhì)量共為70kg，將人和滑車作為質(zhì)點處理，g取l0rn/s2。問：

（1）從A到B的過程中，人的機械能是否守恒，
（2）到達C點時的速度為多少？
（3）落水點與C點的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分)如圖所示，質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根輕質(zhì) 彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，可視為質(zhì)點的小木塊A質(zhì)量m=1kg，原來靜止于滑板的左端，滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．當滑板B受水平向左恒力F=14N作用時間t后，撤去F，這時木塊A恰好到達彈簧自由端C處，此后運動過程中彈簧的最大壓縮量為s=5cm．g取10m/s2．  
求：

（1）水平恒力F的作用時間t；
（2）木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能；
（3）當小木塊A脫離彈簧且系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，整個運動過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場．若將一個質(zhì)量為m、帶正電電量q的小球在此電場中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為53°的直線運動�，F(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度豎直向上拋出，求運動過程中（sin53°=0.8，）
（1）此電場的電場強度大��；
（2）小球運動的拋出點至最高點之間的電勢差U；
（3）小球的最小動能

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

成都七中某課外興趣小組同學為了研究過山車的原理，提出了下列設想：取一個與水平方向夾角為37°、長L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖所示。一個質(zhì)量m=1kg的小物塊以初速度v0=4.0m/s，從某一高處水平拋出，到A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.50（g取10m/s2，sin37°="0.60" ,cos37°=0.80）求：

（1）小物塊的拋出點和A點的高度差；
（2）若小物塊剛好能在豎直圓弧軌道上做完整圓周運動，求小物塊在D點對圓弧軌道的壓力；
（3）為了讓小物塊不脫離軌道，則豎直圓軌道的半徑應該滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）把帶電荷量2×10-8 C的正點電荷從無限遠處移到電場中的A點，要克服電場力做功8×10-6 J，若把該電荷從無限遠處移到電場中的B點，需克服電場力做功2×10-6 J，取無限遠處電勢為零.求：
(1)A點的電勢.
(2)A、B兩點的電勢差.
(3)若把2×10-5C的負電荷由A點移動到B點，電場力做的功.

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起，置于光滑的水平面上．一顆子彈水平射入木塊A，并留在其中．在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（　 ）

A．動量守恒、機械能守恒                      B．動量守恒、機械能不守恒
C．動量不守恒、機械能守恒                    D．動量、機械能都不守恒

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