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在水平桌面上放一根長1m、質(zhì)量為0.2kg的均勻直尺,尺的一端伸出桌面20cm,該端用鉸鏈O連接一根長0.15m的輕桿,在桿的下端和中間各固定有質(zhì)量均為0.1kg的小球A和B,當桿繞O轉(zhuǎn)動而經(jīng)過圖所示的豎直位置時,直尺恰只對桌子邊緣有壓力,求此時A球的速度大。ㄈ=10m/s2

【答案】分析:AB段桿對A的拉力和A受到重力的合力提供A所需要的向心力;而B受到OB段桿子的拉力和AB段桿子的拉力以及重力,三個力的合力提供B做圓周運動所需要的向心力;A球和B球穿在一根桿子上,角速度相同,可知線速度的關系;對于直尺可以根據(jù)力矩平衡列方程.
解答:解:設直尺的重心和直尺的O端到桌子邊緣的距離分別為L1和L2,輕桿長為L,直尺的質(zhì)量為M,A和B球的質(zhì)量均為m,A和B球經(jīng)過圖所示位置時的速度分別為vA和vB,OB段桿和AB段桿的張力分別為TOB和TAB
對A球:TAB-mg=m…①
對B球:TOB-TAB-mg=m…②
又因為A、B同軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,根據(jù),有
=…③
對直尺,重心距離桌邊緣的距離L1==0.3m
直尺的O端到桌子邊緣的距離L2=0.2m
根據(jù)力矩平衡:MgL1=TOBL2…④
聯(lián)立①②③④四式,代入數(shù)據(jù),可解得:vA=1m/s.
答:此時A球的速度大小為1m/s.
點評:此題一定要分析清楚A、B兩球做圓周運動所需要的向心力是由誰提供,以及搞清楚它們的速度的關系,這是解此題的關鍵.此題有一點的難度.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

在水平桌面上放一根長1m、質(zhì)量為0.2kg的均勻直尺,尺的一端伸出桌面20cm,該端用鉸鏈O連接一根長0.15m的輕桿,在桿的下端和中間各固定有質(zhì)量均為0.1kg的小球A和B,當桿繞O轉(zhuǎn)動而經(jīng)過圖所示的豎直位置時,直尺恰只對桌子邊緣有壓力,求此時A球的速度大小(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年聊城一中期末)(17分)如右圖所示,光滑水平桌面上放著一個長木板A,物塊B(可視為質(zhì)點)和C通過一根細繩相連,細繩跨過固定在桌面上的光滑定滑輪, B放在木板最左端,C被繩豎直懸掛著.A、B、C質(zhì)量相同,B與A之間動摩擦因數(shù)為μ,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.開始時C被托起,A、B、C均靜止,C離地面的高度為h,釋放C后。(g取10m/s2

(1)若B與A之間動摩擦因數(shù)大于某值μ0,A、B將相對靜止一起運動,求μ0的值;

(2)若μ=0.2,h=0.5m.C落地后不反彈,A運動到桌面邊緣前,A和B已經(jīng)達到共同速度且B未從A上滑下,求A板的最短長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

在水平桌面上放一根長1m、質(zhì)量為0.2kg的均勻直尺,尺的一端伸出桌面20cm,該端用鉸鏈O連接一根長0.15m的輕桿,在桿的下端和中間各固定有質(zhì)量均為0.1kg的小球A和B,當桿繞O轉(zhuǎn)動而經(jīng)過圖所示的豎直位置時,直尺恰只對桌子邊緣有壓力,求此時A球的速度大。ㄈ=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在水平桌面上放一根長1m、質(zhì)量為0.2kg的均勻直尺,尺的一端伸出桌面20cm,該端用鉸鏈O連接一根長0.15m的輕桿,在桿的下端和中間各固定有質(zhì)量均為0.1kg的小球A和B,當桿繞O轉(zhuǎn)動而經(jīng)過圖所示的豎直位置時,直尺恰只對桌子邊緣有壓力,求此時A球的速度大。ㄈ=10m/s2
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