(16分)如圖所示，均勻光滑直桿AB長為L，可繞光滑固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動，O距B點L/3處。在水平桿的另一端A下擺經(jīng)過的軌跡上安裝光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門測量位置和轉(zhuǎn)軸O的高度差h可以調(diào)節(jié)，有一質(zhì)最為m的小球套在光滑桿上，重力加速度g取10m/s2。
⑴若桿的質(zhì)量忽略不計，小球固定在桿OA的中點處，由靜止釋放桿，請寫出光電門測量到的速度vA與高度差h的關(guān)系式；
⑵實際情況下桿的質(zhì)量M不能忽略，拿走小球后重復(fù)實驗，得到了如圖所示的
與h關(guān)系圖線．請寫出桿繞O點轉(zhuǎn)動時的動能Ek與vA的關(guān)系式；
⑶若桿的質(zhì)量M＝3kg，小球m＝2kg固定在桿OA的中點處，將桿由水平位置靜止釋放，請根據(jù)計算分析在圖丙中畫出與h關(guān)系圖線。
⑴vA＝
；⑵Ek＝
；⑶＝42h，
解析試題分析：⑴根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，當(dāng)A端下降h高度時，小球下降的高度為h/2，設(shè)此時小球的速度大小為v1，根據(jù)機械能守恒定律有：
＝
①
小球與A端共軸轉(zhuǎn)動，因此有：vA＝2v1 ②
由①②式聯(lián)立解得：vA＝
⑵當(dāng)考慮桿的質(zhì)量，拿走小球后，桿的重心距轉(zhuǎn)軸O的距離為L/6，因此桿的重心下降高度H與桿A端下降高度h的關(guān)系為：H＝h/4 ③
在轉(zhuǎn)動過程中，根據(jù)機械能守恒定律有：Ek＝MgH ④
由與h關(guān)系圖線可知：＝45h ⑤
由③④⑤式聯(lián)立解得：Ek＝
＝
⑶由⑴⑵中分析可知，對桿和小球系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律有：
＋
＝
＋
代入數(shù)據(jù)化簡得：＝42h，所畫與h關(guān)系圖線如下圖所示。
考點：本題主要考查了圓周運動、機械能守恒定律的應(yīng)用及圖象的理解與應(yīng)用問題，屬于中檔偏高題。
激活思維優(yōu)加課堂系列答案
活力試卷系列答案科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為2m的B、C兩物塊固定連接，靜止在光滑水平面上，物塊C緊靠擋板但不粘連．另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度V0從右向左與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短可忽略不計．（所有過程都在彈簧彈性限度范圍內(nèi)）求：
（1）A、B碰后瞬間各自的速度；
（2）彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長最長時彈性勢能之比．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（19分）如圖所示，半徑為R的四分之一圓弧形支架豎直放置，圓弧邊緣C處有一小定滑輪，繩子不可伸長，不計一切摩擦，開始時，m1、m2兩球靜止，且m1＞m2，試求：
(1)m1釋放后沿圓弧滑至最低點A時的速度．
(2)若A點離地高度為2R，m1滑到A點時繩子突然斷開，則m1落地點離A點的水平距離是多少？
(3)為使m1能到達A點，m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，物塊M和m用一不可伸長的細繩通過定滑輪連接，m放在傾角
的固定光滑斜面上，而穿過豎直桿PQ的物塊M可沿桿無摩擦地下滑，物塊的質(zhì)量關(guān)系為M＝3m。開始時M處于A點，細繩水平，此時OA段的繩長為L＝4.0m，現(xiàn)將M由靜止釋放，當(dāng)M下滑高度h=3.0m到達B點，求此時M的速度?（g=10m/s2）
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，abc是光滑的軌道，其中ab是水平的，bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓，半徑R=0.30m。質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上，另一質(zhì)量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點c落到軌道上距b點為，
處，重力加速度
，求：
（1）碰撞結(jié)束后，小球A和B的速度的大小。
（2）試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達c點。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
(10分)如圖10所示，半徑為R的四分之一圓弧形支架豎直放置，圓弧邊緣C處有一小定滑輪，繩子不可伸長，不計一切摩擦，開始時，m1、m2兩球靜止，且m1＞m2，試求：
(1)m1釋放后沿圓弧滑至最低點A時的速度．
(2)為使m1能到達A點，m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系．
(3)若A點離地高度為2R，m1滑到A點時繩子突然斷開，則m1落地點離A點的水平距離是多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（18分）、如圖所示，一個沖擊擺,它可以用來測量高速運動的子彈的速率。一質(zhì)量m=10g的子彈,以一定水平速度射入沖擊擺的木質(zhì)擺錘中,沖擊擺的擺錘上升至最大高度時擺線與豎直方向的夾角
。設(shè)擺錘質(zhì)量M=1kg，擺長L=0.9m，運動過程不計空氣阻力，重力加速度
。
求：（1）子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是多大？
（2）子彈的初速度是多大？
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科目：高中物理 來源： 題型：單選題
關(guān)于物體的運動，下列說法中正確的是：
| A．物體在恒力作用下一定做直線運動 |
| B．物體在變力作用下一定做曲線運動 |
| C．物體的速度方向與合外力方向不在同一直線上時，物體做曲線運動 |
| D．加速度不為零且保持不變的運動是勻變速運動 |
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）與同方向運動的氖核（
）發(fā)生彈性正碰，碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度（不計相對論修正）