10.半徑分別為r和2r的兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的圓盤,共軸固定在一起,可以繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),大圓盤的邊緣上固定有一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)A,小圓盤上繞有細(xì)繩,繩的另一端通過(guò)一個(gè)可繞光滑水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輕定滑輪懸掛一個(gè)質(zhì)量也為m的物體.開(kāi)始時(shí)托住物體讓圓盤靜止,開(kāi)始時(shí)圓盤靜止,質(zhì)點(diǎn)A在水平軸O的正下方位置.現(xiàn)以水平輕繩通過(guò)定滑輪掛一重物B,使兩圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示.
(1)若重物B的質(zhì)量也為m,求兩圓盤轉(zhuǎn)過(guò)角度θ時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的速度為.
(2)若圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的最大角為$\frac{π}{3}$,求重物B的質(zhì)量.

分析 (1)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,AB兩物體的速度之比為2:1,根據(jù)動(dòng)能定理即可求得;
(2)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)最大偏轉(zhuǎn)角時(shí),AB速度都為零,根據(jù)動(dòng)能定理即可求得

解答 解:(1)由題意可知,AB的速度之比為2:1
在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中由動(dòng)能定理可知$mg•θr-mg•2r(1-cosθ)=\frac{1}{2}{mv}_{A}^{2}+\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$
聯(lián)立解得${v}_{A}=\sqrt{\frac{8gr(θ-2+2cosθ)}{5}}$
(2)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得mBg•θr-mg•2r(1-cosθ)=0-0
解得${m}_{B}=\frac{2mg(1-cosθ)}{gθ}$
答:(1)若重物B的質(zhì)量也為m,兩圓盤轉(zhuǎn)過(guò)角度θ時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的速度為$\sqrt{\frac{8gr(θ-2+2cosθ)}{5}}$.
(2)若圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的最大角為$\frac{π}{3}$,重物B的質(zhì)量為$\frac{2mg(1-cosθ)}{gθ}$.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)能定理,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中知道ab的速度關(guān)系是解題關(guān)鍵

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.下說(shuō)法正確的是( 。
A.德布羅意提出:運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性,其動(dòng)量P、波長(zhǎng)λ滿足λ=$\frac{h}{p}$
B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能
C.玻爾的定態(tài)和躍遷理論,很好地解釋了所有原子光譜的規(guī)律
D.為了解釋黑體輻射規(guī)律,愛(ài)因斯坦提出了電磁輻射的能量量子化假設(shè)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列各項(xiàng)中屬于國(guó)際單位制中基本單位的是( 。
A.B.千克C.厘米D.長(zhǎng)度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.一個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,則( 。
A.物體在第1秒內(nèi)的平均速度是10m/sB.物體在第2秒內(nèi)的位移是15m
C.物體在前3秒的位移是45mD.物體在第4秒初的速度是40m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.有一物體放置在底板水平光滑的小車車廂的B端,A、B為車廂的兩端的擋板,A、B間的距離為6m,讓小車在水平直軌道上從靜止開(kāi)始向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a1=2m/s2,經(jīng)時(shí)間t1=2s,小車開(kāi)始剎車并立即開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a2=4m/s2.求:
(1)小車剛開(kāi)始剎車時(shí)的速度v1
(2)小車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移x
(3)從小車開(kāi)始剎車至小物體撞到小車的A擋板經(jīng)歷的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.某煤礦運(yùn)輸部有一新采購(gòu)的水平淺色足夠長(zhǎng)傳送帶以4.0m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng),若使該傳送帶改做加速度大小為3.0m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),并且在傳送帶開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),將一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度放在傳送帶上.已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.10,重力加速度取10m/s2
(1)求煤塊在淺色傳送帶上能留下的痕跡長(zhǎng)度和相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移大小. (計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)求整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊B以初速度V0沿斜面向下運(yùn)動(dòng),斜面體A始終靜止在水平地面上,若地面對(duì)斜面體A的摩擦力方向向左,則滑塊B下滑過(guò)程中( 。
A.滑塊的加速度方向一定沿斜面向上
B.滑塊的加速度方向一定沿斜面向下
C.若對(duì)滑塊B另外施加一沿斜面向下的力F,則A所受地面摩擦力仍然不變
D.若對(duì)滑塊B另外施加一沿斜面向下的力F,則A所受地面摩擦力一定變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,一對(duì)帶電平行金屬板A、B與豎直方向成37°角放置.B板中心有一小孔正好位于平面直角坐標(biāo)系xOy上的O點(diǎn),y軸沿豎直方向.一比荷為$\frac{q}{m}$=1.0×105C/kg的帶正電粒子P,從A板中心O′處?kù)o止釋放后沿垂直于金屬板的直線O′O做勻加速直線運(yùn)動(dòng),以速度v0=104m/s,方向與x軸正方向夾角為37°從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)僅分布在x軸的下方,場(chǎng)強(qiáng)大E=6.25×103V/m,方向與x軸正方向成53°角斜向上,粒子的重力不計(jì).(tan37°=0.75)試求:
(1)AB兩板間的電勢(shì)差UAB;
(2)求粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的分速度
(3)粒子P離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.

(1)該實(shí)驗(yàn)中使用電火花計(jì)時(shí)器,它的工作電壓是交流220V(填“交流220V”、“交流6V以下”或“直流6V以下”)紙帶下端所掛重物應(yīng)選圖乙中的C重物比較合適(填所選重物的字母).
(2)按照正確對(duì)確的操作得到如圖丙所示的紙帶.其中打0點(diǎn)時(shí)釋放重物,A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn),該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量0點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖乙中(單位cm).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50HZ,重物質(zhì)量為0.5kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.80m/s2
現(xiàn)選取重物在OB段人運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,則打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為1.57m/s.OB段動(dòng)能增加量為0.616J,重力勢(shì)能減少量為0.627J(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).

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