(2010?长宁区二模)如图所示,┏型均匀杆总长为3L,在竖直平面内可绕水平轴O转动,若在杆的右端A点加一

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
一根长为L的均匀细杆可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动.杆最初处在水平位置.杆上距O为a处放有

当杆转动之后,小物体B将沿竖直方向自由下落.B若与杆相碰撞,只能发生在BC段路上,对杆来说,就是发生在图中θ角以内,这有两种可能(1)杆转动角速度较小,B追上杆相碰,小物体做自由落体运动,在时间t内下落BC=atanθ=12gt2此时A点转过角度θ=ωt由以上两式得ω=g2aθtanθ 可见在不同的角度θ时相遇要有不同的ω值,小物体追上杆的临界情况是在D点相碰,所以有:BD=L2?a2=12gt2ω1t=arccosaL解得ω1=g2L2?a2arccosaLω的取值ω1≤g2L2?a2arccosaL(2)杆转动角速度较大,一周后追上B相碰,则如图(b)所示.这时杆转过的角度θ2=arccosaL+2π所以ω2=θ2t=g2L2?a2(2π+arccosaL).所以ω2≥g2L2?a2(2π+arccosaL).答:ω1≤g2L2?a2arccosaL或ω2≥g2L2?a2(2π+arccosaL)时小物体与杆可能相碰.

由整体的受的力矩可知轻杆在竖直线两侧摆动.则在图示位置力矩最大. AB所受的电场力矩为同向,则总力矩为:Eq23lsinθ+Eq13lsinθ=Eqlsinθ 在达到竖直线是运动运动最大,因无电场时能处于平衡,则在转动过程中重力势能不发生变化. 二者的动能的增加量值为电势能的减少量.且B的重力臂等于A的重力臂的二分之一,则其质量为A的2倍. 则B的运动动能为A的12,为二者运动动能和的13.  A 的电势能的减小量为:Eq23l?Eq23lcosθ  B 的电势能的减小量为:Eqs13l?Eq13lcosθ则总电势能的减小量为:Eq23l?Eq23lcosθ+Eqs13l?Eq13lcosθ=Eql(1-cosθ)则B的运动动能为:13Eql(1?cosθ)故答案为:Eqlsinθ,13 Eql(1-cosθ)

A、B、设杆转动α角,BO段与AO段的重力的力矩恰好平衡,故拉力的力矩等于BC段重力的力矩,根据力矩平衡条件,有:
1
3
mg?(Lcosα+
L
2
sinα)=F?Lcosα
;(将BC和BO两端沿着水平和竖直方向正交分解,BC段重力的力臂等于BC和BO两段的水平分量之和)
解得:F=
1
3
mg(1+
1
2
tanα)

由于α不断变大,故力F不断变大,故A错误,B正确;
C、D、设杆转动α角,力F的力矩等于BC段重力的力矩,根据力矩平衡条件,有:
1
3
mg?x=F?Lcosα
;(x为BC段的中点与O点连线的水平分量)
由于x先变大后变小,故
1
3
mg?x
先变大后变小,F?Lcosα先变大后变小,故C错误,D正确;
故选BD.

  • (2010?长宁区二模)如图甲所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导...
    答:由此作图如图所示:(4)根据(3)分析作出速度图象如图所示t=0时,由P=Fv得,外力F=Pv=0.41N=0.4N此时合外力为F合=0.4-B2l2v0R+r=0.3N由图象可知t=0加速度最大 由牛顿第二定律得:am=F合m=0.75m/s2 证明:由a=△
  • (2010?长宁区二模)如图所示,┏型均匀杆总长为3L,在竖直平面内可绕水平...
    答:(Lcosα+L2sinα)=F?Lcosα;(将BC和BO两端沿着水平和竖直方向正交分解,BC段重力的力臂等于BC和BO两段的水平分量之和)解得:F=13mg(1+12tanα);由于α不断变大,故力F不断变大,故A错误,B正确;C、D、设杆转动α角,力F的力矩等于BC段重力的力矩,根据力矩平衡条件,有:13mg?x=...
  • (2010?长宁区二模)如图所示,条形磁铁静止在水平桌面上,闭合铝环从条形...
    答:产生感应电流,从而出现安培阻力,导致磁铁对桌面的压力大于重力.当处于条形磁铁的中间时,没有磁通量变化,则也没有感应电流时,没有安培力,所以对桌面的压力等于重力,故B错误;C、当铝环磁通量变化,产生感应电流,
  • (2010?长宁区二模)如图所示,质量均为20千克的圆柱体甲、乙分别放置在...
    答:①圆柱体甲的体积:V甲=mρ甲=20kg10×103kg/m3=2×10-3m3;②∵在水平地面上,甲乙对地面的压力:F=G=mg=20kg×10N/kg=200N甲对地面的压强:p甲=F s甲=200N0.010m2=2×104Pa;乙对地面的压强:p乙=F s乙=200N0.016m2=1.25×104Pa;③小明的做法中,沿水平方向分别截去高度h,...
  • (2010?长宁区二模)如图所示的装置可以测量小车在水平路面上做匀变速直线...
    答:根据胡克定律公式F=kx可知,△F=k?△x,由于两个弹簧相同,行变量的变化量相同,故弹力变化量相同;当压力传感器b的读数为8N时,a传感器读数一定是12N,故合力为12-8=4N,水平向右,根据牛顿第二定律,有:a=Fm=42m/s2=2m/s2,向右;故答案为:向右,2m/s2.
  • (2010?长宁区二模)如图,四棱锥S-ABCD的底面是正方形,SD⊥平面ABCD,SD=...
    答:解:(1)以D为坐标原点,建立空间直角坐标系.D(0,0,0),A(a,0,0),B(a,a,0),C(0,a,0).设DE=t,则E(0,0,t)(2分)AC=(?a,a,0),BE=(-a,-a,t),(4分)∵AC?BE=a2?a2+0=0,∴AC⊥BE.(6分)(2)取平面ADE的一个法向量为n1=(0,...
  • (2010?长宁区二模)如图,已知O是△ABC内一点,AD=14AO,BE=14BO,CF=14CO...
    答:∵AB=a,BC=b,∴AC=AB+BC=a+b,∵AD=14AO,BE=14BO,CF=
  • (2010?长宁区二模)在水平地面上有甲、乙两辆小车,它们的s-t图象如图...
    答:(1)由图象看出:当t=0时,甲车的路程都是0,当t=4s时,甲车行程是8m,则甲车速度V=st=8m4s=2m/s;(2)由图可知,乙车在这6s内的路程不改变,所以乙车是静止的.故答案为:甲、2、0.
  • (2010?长宁区二模)下图表示M,N两种物质溶解度随温度的变化,请回答:(1...
    答:(1)从两物质的溶解度曲线不难看出,在t2℃时,M物质的溶解度比N大,故答案为:>(2)在t1℃时,两物质的溶解度曲线交于一点,说明两物质的溶解度在t1℃时相等,都是20g,即在100克水中最多溶解20gM或N,因此在40g水中最多溶解8g2M或N,故答案为:20g,8(3)由于M的溶解度随温度的升高...
  • (2010?长宁区二模)Ⅴ如图,已知O是正六边形的中心,由点O和各顶点构成的...
    答:由题意,得△OBC平移得到的三角形是△OAF、△OED.故空中填:△OAF、△OED.