打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示,重物 A、B 和C 通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接,C 与滑轮等高(图中实线位置)时,C 到两定滑轮的距离均为 L。重物 A 和 B 的质量均为 m,系统可以在如图虚线位置保持静止, 此时连接 C 的绳与水平方向的夹角为 60°。某次打桩时,用外力将 C 拉到图中实线位置,然后由静止释放。设 C 的下落速度为
时,与正下方质量为 2m 的静止桩 D 正碰,碰撞后 C 的速度为零,D 竖直向下运动
距离后静止(不考虑 C、D 再次相碰)。A、B、C、D 均可视为质点。
(1)求 C 的质量;
(2)若 D 在运动过程中受到的阻力 F 可视为恒力,求 F 的大小;
(3)撤掉桩 D,将 C 再次拉到图中实线位置,然后由静止释放,求运动到图示虚线位置时,绳的拉力对 C 做的功。
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(1)求 C 的质量;
(2)若 D 在运动过程中受到的阻力 F 可视为恒力,求 F 的大小;
(3)撤掉桩 D,将 C 再次拉到图中实线位置,然后由静止释放,求运动到图示虚线位置时,绳的拉力对 C 做的功。
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更新时间:2022-11-07 14:41:56
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(0.4)
【推荐1】如图甲所示,质量
的小球静止在水平地面上,从某时刻起,小球受到竖直向上的拉力
作用,拉力
随小球上升高度
的变化关系如图乙所示,
减小到0以后小球不再受拉力的作用。已知小球每次与地面碰后速度是碰前速度的0.5倍,不计空气阻力,
取
。求:
(1)小球在向上运动过程中的最大速度;
(2)小球在空中运动的总路程。(计算结果可用分数表示)
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(1)小球在向上运动过程中的最大速度;
(2)小球在空中运动的总路程。(计算结果可用分数表示)
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(0.4)
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【推荐2】如图所示,竖直固定的四分之一粗糙圆轨道下端B点水平,半径R1=1m。质量M=1kg的长薄板静置于倾角θ=37°的粗糙斜面CD上,其最上端刚好在斜面顶端C点。一质量为m=1.5kg的滑块(可看成质点)从圆轨道A点由静止滑下,运动至B点时对轨道的压力大小为FN=39N,接着从B点水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端,并在薄板上开始向下运动;当小物体落到薄板最上端时,薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动,其运动至斜面底端时与竖直固定的光滑半圆轨道DE底端粘接在一起。已知斜面CD长L2=7.875m,薄板长L1=2.5m,厚度忽略不计,其与斜面的动摩擦因数μ1=0.25,滑块与长薄板间的动摩擦因数为μ2=0.5,滑块在斜面底端的能量损失和运动过程中空气阻力均忽略不计,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:
(1)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf;
(2)滑块运动到D点时的速度大小;
(3)如果要使滑块不会中途脱离竖直半圆轨道DE,其半径R2需要满足什么条件?
(1)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf;
(2)滑块运动到D点时的速度大小;
(3)如果要使滑块不会中途脱离竖直半圆轨道DE,其半径R2需要满足什么条件?
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连,其中A带负电,电荷量大小为q.A静止于斜面的光滑部分(斜面倾角为37°,其上部分光滑,下部分粗糙且足够长,粗糙部分的摩擦系数为μ,上方有一个平行于斜面向下的匀强电场),轻绳拉直而无形变.不带电的B、C通过一根轻弹簧拴接在一起,且处于静止状态,弹簧劲度系数为k.B、C质量相等,均为m,A的质量为2m,不计滑轮的质量和摩擦,重力加速度为g.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/3ece51a0-c04d-4089-97d5-f51ddfb91012.png?resizew=317)
(1)电场强度E的大小为多少?
(2)现突然将电场的方向改变 180°,A开始运动起来,当C刚好要离开地面时(此时B还没有运动到滑轮处,A刚要滑上斜面的粗糙部分),请求出此时B的速度大小.
(3)若(2)问中A刚要滑上斜面的粗糙部分时,绳子断了,电场恰好再次反向,请问A再经多长时间停下来?
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(1)电场强度E的大小为多少?
(2)现突然将电场的方向改变 180°,A开始运动起来,当C刚好要离开地面时(此时B还没有运动到滑轮处,A刚要滑上斜面的粗糙部分),请求出此时B的速度大小.
(3)若(2)问中A刚要滑上斜面的粗糙部分时,绳子断了,电场恰好再次反向,请问A再经多长时间停下来?
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,质量均为m的物块A,B放在光滑的水平面上,两物块间有一轻弹簧处于原长,弹簧一端固定在物块A上、另一端与物块B接触但不粘连,在物块B的右侧足够远处有一固定的挡板.质量为
m的小球C用轻绳悬于O点,悬线长为L,物块A刚好在O点正下方,且O,A间的高度也为L,将小球C拉至与O等高的位置由静止释放,小球C在最低点与物块A发生碰撞,碰撞后小球C刚好静止,重力加速度为g,上述物体A,B,C均可视为质点,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/9/a6e73d8b-f7fa-45f1-baa6-845556cfb917.png?resizew=313)
(1)C与A碰撞后的一瞬间,物块A的速度多大?
(2)物块B与挡板碰撞前的速度为多大?
(3)若物块B被挡板反弹后再次压缩弹簧,结果弹簧获得的最大弹性势能只有物块A向右运动压缩弹簧使弹簧获得的最大弹性势能的一半,则物块B与挡板碰撞损失的机械能为多少?
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(1)C与A碰撞后的一瞬间,物块A的速度多大?
(2)物块B与挡板碰撞前的速度为多大?
(3)若物块B被挡板反弹后再次压缩弹簧,结果弹簧获得的最大弹性势能只有物块A向右运动压缩弹簧使弹簧获得的最大弹性势能的一半,则物块B与挡板碰撞损失的机械能为多少?
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名校
【推荐3】如图所示,固定在水平面上足够长的光滑斜面倾角为
,轻质弹簧劲度系数为k,下端固定在斜面底端,上端与质量为m的物块A相连,物块A与质量也为m的物块B用跨过光滑定滑轮的细线相连。先用手托住物块B,使细线刚好拉直但无拉力,然后由静止释放物块B,在物块A向上运动的整个过程中,物块B未碰到地面。弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小为
,x为弹簧的形变量,重力加速度为g,两物块均可视为质点。求:
(1)释放物块B的瞬间,细线上的拉力的大小;
(2)从释放到达到最大速度过程中细线对物块A做的功;
(3)释放物块B后B能下降的最大距离。
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(1)释放物块B的瞬间,细线上的拉力的大小;
(2)从释放到达到最大速度过程中细线对物块A做的功;
(3)释放物块B后B能下降的最大距离。
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名校
【推荐1】如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场(图中未画出),磁感应强度B=1.0 T,MN边界右侧离地面h=0.45 m处有光滑绝缘平台,右边有一带正电的a球,质量ma=0.1 kg、电荷量q=0.1 C,以初速度v0=0.9 m/s水平向左运动,与大小相同但质量为mb=0.05 kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰,碰后a球恰好做匀速圆周运动,两球均视为质点且落地后均不反弹,g取10 m/s2.(结果均保留两位有效数字)求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)碰后瞬间两球的速度大小;
(3)碰后两球分别在电磁场中运动的时间.
(1)电场强度的大小和方向;
(2)碰后瞬间两球的速度大小;
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,在倾角
的足够长的斜面上放置-一个凹槽,槽与斜面间的动摩擦因数
,槽两端侧壁A、B间的距离d=0.10m。将一质量与槽相等、表面光滑的小物块(可视为质点)放在槽内上端靠侧壁B处,现同时由静止释放物块与槽。已知物块与槽的侧壁发生的碰撞为弹性碰撞,槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。求
(1)物块运动后瞬间,物块与槽各自的加速度大小a1、a2;
(2)物块与槽的侧壁发生第1次碰撞后的瞬间,物块和槽的速度大小
、
;
(3)从物块开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间t。
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(1)物块运动后瞬间,物块与槽各自的加速度大小a1、a2;
(2)物块与槽的侧壁发生第1次碰撞后的瞬间,物块和槽的速度大小
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(3)从物块开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间t。
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