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如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水
◎ 题目
| 如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s，g取10m/s2。 （1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。 （2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。 （3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。 |
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◎ 答案
解：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为v1。在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒。则 ① ② 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方向向下，则  ③ 由②③式，得F=2N ④ 由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2N，方向竖直向上 （2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为v2，此时滑块的速度为V。在上升过程中，因系统在水平方向上不受外力作用，水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向，有  ⑤在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则  ⑥ 由⑤⑥式，得v2=2m/s ⑦ （3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s1，滑块向左移动的距离为s2，任意时刻小球的水平速度大小为v3，滑块的速度大小为V'。由系统水平方向的动量守恒，得  ⑧ 将⑧式两边同乘以  ，得 ⑨ 因⑨式对任意时刻附近的微小间隔  都成立，累积相加后，有 ⑩又   由⑩ 式得 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水…”主要考查了你对 【机械能守恒定律】，【动量守恒定律的应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。 闂傚倸鍊烽懗鍫曞磿閻㈢ǹ绀堟繝闈涚墛閺嗘粓鏌熼悜姗嗘當缂佺姷濞€楠炴牗娼忛崜褎鍋ч梺鍛婎殕瀹€鎼佸蓟閵堝浼犻柕澶涢檮濮ｅ嫰姊洪懡銈呮瀻缂傚秴锕璇测槈閳垛斁鍋撻敃鍌氱婵犻潧娲ㄦ禍顏堟⒒娴ｈ櫣甯涢悽顖涱殔椤啯绂掔€ｎ剙绁﹂梺鍝勭▉閸嬧偓闁稿鎸搁埥澶娾枍鏉堛劎鐭嬬紒鍌涘浮閺佸倿宕滆閿涙粌鈹戞幊閸婃劙宕戦幘缁樼厵闁惧浚鍊嬮鍫熷仼闁绘垼濮ら弲鎼佹煟濡绲荤€规挸妫楅埞鎴︻敊閻偒浜滈悾鐑筋敆閸曨偄鍤戦梺缁樶缚缁垶鍩涢幋锔藉仯闁搞儻绲洪崑鎾崇暦閸ワ妇绀勯梻鍌欒兌閹虫捇宕甸弽顓炵闁跨噦鎷� 濠电姷鏁告慨鐢割敊閺嶎厼闂い鏍ㄧ矊缁躲倝鏌ｉ敐鍛拱鐎规洘鐓￠弻鐔兼偋閸喓鍑℃俊妤€鎳忕换婵嬪閿濆棛銆愬銈嗗灦閸ㄧ懓危閹扮増鏅插璺侯儑閸橀亶姊洪弬銉︽珔闁哥姵鑹鹃埢鎾诲籍閸屾粎锛滈梺鍦帛鐢宕戦妷鈺傜厸閻忕偛澧藉ú瀛橆殽閻愭潙绗掗柍瑙勫灴瀹曢亶寮撮悙瀵糕偓鎶芥⒒閸屾瑦绁版俊妞煎妿缁牊绗熼埀顒勫极閸愵喖唯闁靛绱曠槐鐗堢節閻㈤潧校闁煎綊绠栭幃娆愮節閸屻倖瀵岄柣搴秵娴滄繈骞戦敐鍡愪簻闁挎棁顕у▍宥嗘叏婵犲啯銇濈€规洏鍔嶇换婵囨償閵忋垺娈惧┑鐘垫暩閸嬫稑顕ｉ崼鏇熷亱闁哄洢鍨洪崑鈺呮煟閹达絽袚闁稿瀚槐鎺斺偓锝庡亽閸庛儵鏌涢妶鍐ㄢ偓鏇㈠煘閹达箑鐓￠柛鈩冾殘娴犳潙顪冮妶鍡樿偁闁搞儜鍜佹Х闂備礁鎼ú銊﹀濠靛鍋￠柟闈涘暱閻楁岸鏌熼懖鈺勊夐柍褜鍓濈亸娆撳汲濡ゅ啰纾介柛灞剧懅閸斿秵銇勯妸銉﹀殗閽樻繈姊婚崼鐔恒€掗柡鍡畵閺岀喐娼忔ィ鍐╊€嶉梺鍝勬噺閹倿寮婚妸鈺傚亞闁稿本绋戦锟�- 最新内容
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