一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2l和l，支架可绕水平固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，支架臂的两端分别连接质量为m和2m的小球A和B，开始时OA臂处于 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2l和l，支架可绕水平固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，支架臂的两端分别连接质量为m和2m的小球A和B，开始时OA臂处于水平位置，如图所示，由静止释放后，则（　　）

A．OB臂能到达水平位置

B．OB臂不能到达水平位置

C．A、B两球的最大速度之比v_A：v_B=2：1

D．A、B两球的最大速度之比v_A：v_B=1：2

答案

A、B、球A和B系统机械能守恒，可以将AB两球当成一个整体，找出两球整体的质量中心（整体的重心），这样就可以将系统简化为单摆模型，两球整体的质量中心在两个球的连线上，当整体的重心到达最低点时，速度最大，OB杆显然不是水平；
当重心摆到左侧对称位置时，B球最高；假设OB杆能水平，B球重力势能增加2mgl，A球重力势能减小2mgl，机械能守恒，故A正确，B错误；
C、D、由于角速度相等，转动半径固定，根据v=ωr，有
v_A：v_B=ω?2l：ω?l=2：1
故C正确，D错误；
故选AC．

核心考点

试题【一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2l和l，支架可绕水平固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，支架臂的两端分别连接质量为m和2m的小球A和B，开始时OA臂处于】；主要考察你对机械能守恒及其条件等知识点的理解。[详细]

举一反三

质量为m的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中，物体重力势能减少______，合力对物体做的总功为______．魔方格

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如图，一个质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面，A点距离地面高为h，不计空气阻力，以地面为零势能面，则（　　）

A．小球在A点的重力势能为mgh

B．小球在A点的动能为

mv²+mgh

C．小球在A点的机械能为

mv²+mg（H-h）

D．小球在A点的机械能为

mv²+mgH

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如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b．不计空气阻力，则（　　）

A．小球带负电

B．电场力跟重力平衡

C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小

D．小球在运动过程中机械能守恒

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质量为m的小球A以水平初速v₀与原来静止在光滑水平面上的质量为4m的小球B发生正碰．碰撞后A球被反向弹回，且A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的速度是（　　）

A．

5v0

B．

7v0

C．

(2+

)v0

D．

3v0

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如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上．圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B₀，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上．在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t₀滑到圆弧底端．设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g．
（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？
（2）求0到时间t₀内，回路中感应电流产生的焦耳热量．
（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B₀的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向．

魔方格

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