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如图所示,OAB是刚性轻质直角三角形支架,边长AB=20cm,∠OAB=30°;...

如图所示,OAB是刚性轻质直角三角形支架,边长AB=20cm,∠OAB=30°;在三角形两锐角处分别固定两个不计大小的小球,A处小球质量为1kg.现将支架安装在可自由转动的水平轴上,使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动.装置静止时,AB边恰好水平.求:
(1)B处小球的质量;
(2)若将装置顺时针转动30°,至少需做多少功;
(3)若将装置顺时针转动30°后由静止释放,支架转动的最大角速度.

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在转动过程中,根据动能定理即可求得至少做的功,在平衡位置,物体的势能最小,动能最大,支架转动的角速度最大,根据动能定理即可求解. 【解析】 (1)根据力矩平衡有: mAgAOcos30°=mBgBOsin30°                                     解得:mB=mAcot230°=3kg                                          (2)在转动过程中,根据动能定理得: W=mAgAO sin30°-mBgBO(1-cos30°)                           =2-3 (J)                                                (3)在平衡位置,物体的势能最小,动能最大,支架转动的角速度最大   mA(ωAO)2+mB(ωBO)2=mAgAO sin30°-mBgBO(1-cos30°)           ω=10×rad/s=3.93 rad/s    答:(1)B处小球的质量为3kg; (2)若将装置顺时针转动30°,至少需做多少功为2-3 (J); (3)若将装置顺时针转动30°后由静止释放,支架转动的最大角速度为3.93 rad/s.
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考点分析:
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(l)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度.
(2)物体最终停下来的位置与B点的距离.
(3)如果物体的质量是4千克,则物体最终停下来的位置与B点的距离.

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(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭上升时受到的最大推力.
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(1)毛笔画的相邻记号间的时间间隔T=______s,图2中的圆柱棒的______端是悬挂端.(填“左”或“右”)
(2)根据图中所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度VC=______,画下记号D时,圆柱棒下落的速度VD=______,动能的变化量为______,在这段这位移上,圆柱棒重力势能的变化量为______(设棒的质量为m).
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在做研究平抛运动规律的探究实验中.槽口高为h,测得小球离开槽口的速度为v,小球做平抛运动的水平位移为d.落地时间为t.当小球从h=0.45m处下落得到数据表如表a所示.第二次从0.8m高处下落的实验数据表设计如表b所示.
h=0.45m
v (m/s)234
d(m)OO.600.901.20
t(s)0.30.30.30.3
h=0.8m
v (m/s)24
d(m)
t(s)
(1)从表(a)中第③行数据可得出初步的结论是______
(2)从表(a)中第①、②两行可得出的初步结论是______
(3)猜测平抛运动在竖直方向是自由落体运动,在表(b)的五个空格中填上可能出现的数据.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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