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如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉動軸上，桿和球在豎直面內轉動，已知球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力．

求：(1)球B在最高點時，桿對水平軸的作用力大�。�
(2）球B轉到最低點時，球B的速度是多大？

（1）1. 5 mg.（2）

解析試題分析：(1)球B在最高點時速度為v0，有，
得.
此時球A的速度為，
設此時桿對球A的作用力為FA，則

A球對桿的作用力為
水平軸對桿的作用力與A球對桿的作用力平衡，再據牛頓第三定律知，桿對水平軸的作用力大小為
F0="1." 5 mg.
(2)設球B在最低點時的速度為，取O點為參考平面，據機械能守恒定律有 
解得
考點：牛頓定律及機械能守恒定律。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在水平向右場強為E的勻強電場中，有一質量為m、電荷量為q的占由荷從A點由靜止釋放，僅在由場力的作用下經時間t運動到B點.求.
(1)點電荷從A點運動到B點過程中電場力對點電荷做的功；
(2)A、B兩點間的電勢差。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，一束電子從x軸上的A點以平行于y軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質量為m，電荷量為e．為了使電子束通過y軸上的B點，可在第一象限的某區(qū)域加一個沿x軸正方向的勻強電場，此電場的電場強度為E，電場區(qū)域沿x軸方向為無限長，沿y軸方向的寬度為s，且已知OA=L，OB=2s，求該電場的下邊界與B點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，半徑為R的半圓軌道BC豎直放置。一個質量為m 的小球以某一初速度從A點出發(fā)，經AB段進入半圓軌道，在B點時對軌道的壓力為7mg，之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點。試求：

（1）小球上升過程中克服阻力做功。
（2）小球從C點飛出后，觸地時重力的功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，某傳送帶裝置傾斜放置，傾角=37o，傳送帶AB長度xo=l0m。有一水平平臺CD高度保持6．45m不變�，F調整D端位置，當D、B的水平距離合適時，自D端水平拋出的物體恰好從B點沿BA方向沖上斜面，此后D端固定不動，g=l0m/s2。另外，傳送帶B端上方安裝一極短的小平面，與傳送帶AB平行共面，保證自下而上傳送的物體能沿AB方向由B點斜向上拋出。（sin37o=0．6，cos37o=0．8）

（1）求D、B的水平距離；
（2）若傳送帶以5m/s的速度逆時針勻速運行，某物體甲與傳送帶間動摩擦因數1=0．9，自A點沿傳送帶方向以某一初速度沖上傳送帶時，恰能水平落到水平臺的D端，求物體甲的最大初速度vo1
（3）若傳送帶逆時針勻速運行，某物體乙與傳送帶間動摩擦因數2=0.6，自A點以vo2=11m/s的初速度沿傳送帶方向沖上傳送帶時，恰能水平落到水平臺的D端，求傳送帶的速度v′。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應的圓心角θ=37º，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場.質量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向.已知斜軌與小物體間的動摩擦因數μ=0.25.設小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2，sin37º=0.60，cos37º=0.80. 

（1）求彈簧槍對小物體所做的功；
（2）電場方向改變前后，小物體的加速度各是多大；
（3）在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求CP的長度.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接，AB段長x=10m，半圓形軌道半徑R=2.5m。質量m=0.10kg的小滑塊（可視為質點）在水平恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，經B點時撤去力F，小滑塊進入半圓形軌道，沿軌道運動到最高點C，從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

（1）若小滑塊從C點水平飛出后又恰好落在A點。求：
①滑塊通過C點時的速度大小；
②滑塊剛進入半圓形軌道時，在B點對軌道壓力的大�。�
（2）如果要使小滑塊能夠通過C點，求水平恒力F應滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列的設想：取一個與水平方向夾角為，長為的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連，然后在C處設計一個豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道D，如圖所示�，F將一個小球從距A點高為h="0.9" m的水平臺面上以一定的初速度水平彈出，到A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數均為。取10m/s2，求：

（1）小球初速度的大��；
（2）小球滑過C點時的速率；
（3）要使小球不離開軌道，則豎直圓弧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

如圖所示，在豎直面內有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.25m的光滑半圓形軌道在半圓的一個端點B相切，半圓軌道的另一端點為C。在直軌道上距B為x(m)的A點，有一可看做質點、質量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止狀態(tài)�，F用水平恒力將小物塊推到B處后撤去恒力，小物塊沿半圓軌道運動到C處后，恰好落回到水平面上的A點，取g＝10m/s2。求

（1）水平恒力對小物塊做功W與x的關系式
（2）水平恒力做功的最小值
（3）水平恒力的最小值

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