如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧,轻弹簧的上端静止放一质量m=2kg的滑块,且滑块与斜面顶端N点相距x=0.10m。现将弹簧解除锁定,滑块离开弹簧后经N点离开斜面,恰水平飞上顺时针始终匀速转动的传送带,已知传送带水平放置且足够长,传送带上端距N点所在水平面高度为h=0.20m,滑块A与传送带间的动摩擦因数(g取10m/s2)。
(1)弹簧锁定时储存的弹性势能;
(2)若传送带速度为m/s,求滑块飞上传送带后因摩擦产生的内能;
(3)传送带右端竖直固定半径R=0.1m的光滑半圆轨道,且轨道下端恰好与传送带相切,为使滑块能沿半圆轨道运动而不脱离半圆轨道,求传送带速度应当满足的条件。
(1)弹簧锁定时储存的弹性势能;
(2)若传送带速度为m/s,求滑块飞上传送带后因摩擦产生的内能;
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更新时间:2020-07-12 13:44:39
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【推荐1】如图所示,光滑的水平轨道(足够长)的右端与倾角为足够长的传送带下端平滑相接(物块经过此位置滑上传送带时无机械能损失),传送带顺时针转动速度恒为,水平轨道的左边是半径为光滑竖直半圆轨道。现用轻质细线连接甲、乙两物体,中间夹一被压缩的轻质弹簧,弹簧与甲、乙两物体不拴连。甲的质量为,乙的质量为,甲、乙均静止在光滑的水平面上。当固定甲物体,烧断细线,乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为。传送带与乙物体间动摩擦因数为,重力加速度取,甲、乙两物体可看作质点,,。求:
(1)弹簧压缩时具有的弹性势能的大小;
(2)若固定乙物体,松开甲物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,则甲物体通过点时对轨道的压力大小;
(3)若甲、乙两物体均不固定,烧断细线后,测得在水平轨道上甲、乙物体弹开后的速度大小之比为,则此后乙物体沿传送带运动到最高点过程中因摩擦产生的热量。
(1)弹簧压缩时具有的弹性势能的大小;
(2)若固定乙物体,松开甲物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,则甲物体通过点时对轨道的压力大小;
(3)若甲、乙两物体均不固定,烧断细线后,测得在水平轨道上甲、乙物体弹开后的速度大小之比为,则此后乙物体沿传送带运动到最高点过程中因摩擦产生的热量。
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【推荐2】如图所示,水平传送带AB在右端B点平滑连接着一个光滑半圆弧轨道。P点为圆弧轨道最高点,圆弧轨道圆心O所在虚线下方有水平向右的匀强电场,Q点为O点的水平等高点。质量、电荷量的带电小滑块(可视为质点)从距B点为L处由静止释放,经传送带运动到圆弧轨道上,小滑块运动到P点时对轨道的压力大小。已知圆弧轨道半径,电场强度的大小为,小滑块与传送带之间的动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)小滑块在P点时的动能大小;
(2)小滑块在B点和Q点的速度大小之比;
(3)若传送带的速度,求物块释放点距B点的长度L和传送带因带动小物块而多做的功。
(1)小滑块在P点时的动能大小;
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【推荐3】如图所示,两轴心间距为s的水平传送带A、B两端均与光滑水平面平滑连接,一轻弹簧放在右边水平面上,弹簧右端与竖直墙壁相连。用质量为m的物块压缩弹簧,当弹簧被压缩至O点时由静止释放物块,物块刚好能滑到静止传送带的A端,已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,现让传送带沿逆时针匀速转动,仍用物块将弹簧压缩至O点,由静止释放物块,物块被弹簧弹开,并滑上传送带,求
(1)传送带的速度至少多大可以使传送带一直对物块做正功;
(2)第(1)问中传送带的电机因传送物块额外消耗的电能至少为多少?
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【推荐1】如图所示,竖直面内半径为的光滑圆弧轨道底端切线水平,与水平传送带左端B连接,传送带右端C与一倾角的粗糙斜面平滑连接,圆弧轨道底端、传送带上表面位于同一水平面,圆弧所对的圆心角,传送带长,以的恒定速度沿顺时针匀速转动,一轻弹簧放在斜面上,弹簧右端固定,处于原长状态。让一个质量的物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放,经过传送带冲上斜面后到达D点将弹簧压缩至最短,CD间距离为1m,物块第二次滑上传送带后,恰好能滑到传送带的左端B点,不计物块的大小,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,已知,,重力加速度,求:
(1)物块运动到圆弧轨道最底端时对轨道的压力大小;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数以及物块第一次压缩弹簧时,弹簧获得的最大弹性势能;
(3)物块从静止释放到最终停止运动,物块与斜面间因摩擦产生的热量。
(1)物块运动到圆弧轨道最底端时对轨道的压力大小;
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【推荐2】如图所示,轻质弹簧一端固定 ,另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过处的速度最大,到达处的速度为零,;若圆环在处获得一竖直向上的速度,恰好能回到A,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为。
(1)求圆环在处的弹性势能;
(2)通过计算判断圆环上滑经过的速度大于下滑经过的速度。
(1)求圆环在处的弹性势能;
(2)通过计算判断圆环上滑经过的速度大于下滑经过的速度。
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【推荐3】图甲所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量。如图乙所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到a点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为b点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,弹性绳的弹力大小,其中x为弹性绳的形变量,且游客从离开蹦极平台第一次运动到最低点的过程中,机械能损失可忽略。已知该游客的质量,,弹性绳的原长。取重力加速度。
(1)求游客第一次到达a点时的速度大小v;
(2)求游客下落过程中速度第一次达到最大值时弹性绳的形变量;
(3)国家有关部门规定蹦极所需的弹性绳最大伸长量应不超过原长的4倍。已知弹性绳的形变量为x时,它的弹性势能。请你判断该游客使用的这根弹性绳是否符合规定,并简述理由。
(1)求游客第一次到达a点时的速度大小v;
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【推荐1】某遥控赛车轨道如图所示,赛车从起点A出发,沿摆放在水平地面上的直轨道AB运动L=10m后,从B点进入半径R=0.1m的光滑竖直圆轨道,经过一个完整的圆周后进入粗糙的、长度可调的、倾角=30的斜直轨道CD,最后在D点速度方向变为水平后飞出(不考虑经过轨道中C、D两点的机械能损失)。已知赛车质量m=0.1kg,通电后赛车以额定功率P=1.5W工作,赛车与AB轨道、CD轨道间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=,重力加速度g取10m/s2:
(1)求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度vP的大小;
(2)若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动,求赛车通电的最短时间;
(3)已知赛车在水平直轨道AB上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动,进入圆轨道后关闭电源,选择CD轨道合适的长度,可使赛车从D点飞出后落地的水平位移最大,求此最大水平位移,并求出此时CD轨道的长度。
(1)求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度vP的大小;
(2)若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动,求赛车通电的最短时间;
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【推荐2】如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道上端点为A(与轨道圆心O等高),下端点为B(在轨道圆心O的正下方),其中A点距离水平地面的高度为h,质量为m的质点从A点无初速滑下,经过B点后水平飞出,落到水平地面上时落点与A点的水平距离也为h,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)质点经过B点时所受轨道弹力的大小;
(2)圆弧轨道的半径。
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【推荐3】如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g取10m/s2),求:
(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
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