如图所示,一长为6L的轻杆一端连着质量为m的小球,另一端固定在铰链O处(轻杆可绕铰链自由转动).一根不可伸长的轻绳一端系于轻杆的中点,另一端通过轻小定滑轮连接在质量M=12m的小物块上,物块放置在倾角θ=30°的斜面顶端.已知滑轮到地面A点的距离为3L,铰链O到A点的距离为L,不计一切摩擦.整个装置从图中实线所示位置由静止释放,直到轻杆被拉至竖直位置.问:
(1)在这一过程中小球与物块构成的系统重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?
(2)当轻杆被拉至竖直位置时小球的瞬时速度多大?
(3)在这一过程中轻绳对轻杆做了多少功?
高三物理计算题中等难度题
如图所示,一长为6L的轻杆一端连着质量为m的小球,另一端固定在铰链O处(轻杆可绕铰链自由转动).一根不可伸长的轻绳一端系于轻杆的中点,另一端通过轻小定滑轮连接在质量M=12m的小物块上,物块放置在倾角θ=30°的斜面顶端.已知滑轮到地面A点的距离为3L,铰链O到A点的距离为L,不计一切摩擦.整个装置从图中实线所示位置由静止释放,直到轻杆被拉至竖直位置.问:
(1)在这一过程中小球与物块构成的系统重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?
(2)当轻杆被拉至竖直位置时小球的瞬时速度多大?
(3)在这一过程中轻绳对轻杆做了多少功?
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(19分)如图所示,天花板上有固定转轴O,长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动,另一端固定一质量为M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A,一端与小球相连,另一端挂着质量为m1的钩码,定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整。小球、钩码均可看作质点,不计一切摩擦,g取10m/s2。
(1)若将OA间距调整为L,则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态,求小球的质量M与钩码的质量m1之比;
(2)若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码,且M:m2=4:1,并将OA间距调整为L,然后将轻杆从水平位置由静止开始释放,求小球与钩码速度大小相等时轻杆与水平方向的夹角θ;
(3)在(2)的情况下,测得杆长L=2.175m,仍将轻杆从水平位置由静止开始释放,当轻杆转至竖直位置时,小球突然与杆和绳脱离连接而向左水平飞出,求当钩码上升到最高点时,小球与O点的水平距离。
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如图所示,天花板上有固定转轴O,长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动,另一端固定一质量为M的小球.一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A,一端与小球相连,另一端挂着质量为m1的钩码,定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整.小球、钩码均可看作质点,不计一切摩擦,g取10m/s2.
(1)若将OA间距调整为L,则当轻杆与水平方向夹角为30°时小球恰能保持静止状态,求小球的质量M与钩码的质量m1之比;
(2)若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码,且M:m2=4:1,并将OA间距调整为L,测得杆长L=2.175m,仍将轻杆从水平位置由静止开始释放,当轻杆转至竖直位置时,求小球此时的速度.
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如图所示空间有水平向右匀强电场,一根长为L,不可伸长的不导电细绳的一端连着一个质量为 m、带电量为q的小球,另一端固定于O点.把小球拉直到细线与电场线平行,然后无初速度释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角θ,大小为300 求:
(1) 匀强电场的场强
(2)在此过程中小球最大速度,和绳子的最大拉力?
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如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动。定滑轮固定于地面上方L处,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连。启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设整个倒下去的过程中,杆做匀速转动。则在此过程中
A.小球重力做功为2mgL
B.绳子拉力做功大于2mgL
C.重力做功功率逐渐增大
D.绳子拉力做功功率先增大后减小
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动。定滑轮固定于地面上方L处,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连。启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设整个倒下去的过程中,杆做匀速转动。则在此过程中
A.小球重力做功为2mgL
B.绳子拉力做功大于2mgL
C.重力做功功率逐渐增大
D.绳子拉力做功功率先增大后减小
高三物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,定滑轮固定于地面上方L处,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连,启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设从到的过程中,杆做匀速转动(设杆与水平的夹角为α),已知重力加速度为g,则在此过程中( )
A.在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少
B.电动机的输出功率先增大后减小
C.时杆对球的作用力最大
D.时杆对球作用力最大
高三物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,定滑轮固定于地面上方L处,到O点的水平距离为,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连,启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设从到的过程中,杆做匀速转动(设杆与水平的夹角为α),已知重力加速度为g,则在此过程中( )
A. 在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少
B. 电动机的输出功率先增大后减小
C. 杆对小球的作用力最大时,绳子对杆的拉力大小为4mg
D. 时绳子对杆的拉力大小为mg
高三物理不定项选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,定滑轮固定于地面上方L处,到O点的水平距离为,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连,启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设从到的过程中,杆做匀速转动(设杆与水平的夹角为α),已知重力加速度为g,则在此过程中( )
A.在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少
B.电动机的输出功率先增大后减小
C.时绳子对杆的拉力大小为mg
D.杆对小球的作用力最大时,绳子对杆的拉力大小为4mg
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,定滑轮固定于地面上方L处,到O点的水平距离为,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连,启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设从=60°到=0°的过程中,杆做匀速转动(设杆与水平的夹角为),已知重力加速度为g,则在此过程中
A.在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少
B.电动机的输出功率先增大后减小
C.=60°时绳子对杆的拉力大小为mg
D.杆对小球的作用力最大,绳子对杆的拉力大小为4mg
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