如图所示,长为L的轻杆两端分别固定有质量为2m的A、和质量为m的B两小铁球,杆的三等分点O处有光滑的水平固定转轴,使轻杆可绕转轴在竖直面内无摩擦转动.用手将该装置固定在杆恰好水平的位置,然后由静止释放.重力加速度为g.求:
(1)当杆到达竖直位置时,小球A的速度和杆对小球B的弹力;
(2)从释放轻杆到轻杆转到竖直位置过程中,轻杆对小球A做的功.
(1)当杆到达竖直位置时,小球A的速度和杆对小球B的弹力;
(2)从释放轻杆到轻杆转到竖直位置过程中,轻杆对小球A做的功.
更新时间:2019-05-05 11:53:07
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【知识点】 用杆连接的系统机械能守恒问题
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【推荐1】L1、L2为相互平行的足够长光滑导轨,位于光滑水平面内.一个略长于导轨间距,质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置,细管可在两导轨上左右平动.细管内有一质量为m、带电量为+q的小球,小球与L导轨的距离为d.开始时小球相对细管速度为零,细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动.垂直平面向里和向外的匀强磁场I、Ⅱ分别分布在L1轨道两侧,如图所示,磁感应强度大小均为B.小球视为质点,忽略小球电量变化.
(1)当细管运动到L1轨道上P2处时,小球飞出细管,求此时小球的速度大小;
(2)小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O,求O和P2间的距离;
(3)小球回到L1轨道上O处时,细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处,小球恰好进入细管.此时撤去作用于细管的外力.以O点为坐标原点,沿L1轨道和垂直于L1轨道建立直角坐标系,如图所示,求小球和细管速度相同时,小球的位置(此时小球未从管中飞出).
(1)当细管运动到L1轨道上P2处时,小球飞出细管,求此时小球的速度大小;
(2)小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O,求O和P2间的距离;
(3)小球回到L1轨道上O处时,细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处,小球恰好进入细管.此时撤去作用于细管的外力.以O点为坐标原点,沿L1轨道和垂直于L1轨道建立直角坐标系,如图所示,求小球和细管速度相同时,小球的位置(此时小球未从管中飞出).
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【推荐2】质量分别为4m和m的A、B两个可视为质点的小球用长为的刚性轻杆连接,竖直静止地立于光滑的水平地面上,由于微小扰动,轻杆开始自由倒下。已知整个过程中球B不离开地面,重力加速度g=10m/s2。在球A落地过程中,求:
(1)球A落地时速度大小(可保留根号);
(2)球B的位移大小;
(3)当轻杆与水平地面夹角为时,球B的速度大小。
(1)球A落地时速度大小(可保留根号);
(2)球B的位移大小;
(3)当轻杆与水平地面夹角为时,球B的速度大小。
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【推荐3】如图所示,竖直平面内,固定一半径为R的光滑圆环,圆心为O,O点正上方固定一根竖直的光滑杆.质量为m的小球A套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B一起套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接.当小球A位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当小球A位于圆环最右端时,装置能够保持静止.若将小球A置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0),使小球沿环顺时针滑下,到达圆环最右端时小球A的速度vA= (g为重力加速度).不计一切摩擦,A、B均可视为质点.求:
(1)此时滑块B的速度大小;
(2)此过程中,弹簧对滑块B所做的功;
(3)小球A滑到圆环最低点时,弹簧弹力的大小.
(1)此时滑块B的速度大小;
(2)此过程中,弹簧对滑块B所做的功;
(3)小球A滑到圆环最低点时,弹簧弹力的大小.
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