如图所示,粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上,小球与轻杆间的动摩擦因数为μ,弹簧原长为0.6L,左端固定在A点,右端与小球相连。长为L不可伸长质量不计的细线一端系住小球,另一端系在转轴上B点,AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手,小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,不计转轴所受摩擦。
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω;
(3)从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中,摩擦力对小球做的功为W,求该过程外界提供给装置的能量E。
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω;
(3)从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中,摩擦力对小球做的功为W,求该过程外界提供给装置的能量E。
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更新时间:2023-04-12 15:12:59
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【推荐1】如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上的物体A、B、C的质量分别为、、,A叠放在B上,C、B离圆心O距离分别为、,。C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好拉直。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数均为,A、B间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为,现让圆盘从静止缓慢加速转动,求:
(1)圆盘角速度为多少时,细线上开始产生拉力;
(2)圆盘角速度时,C与水平圆盘之间的摩擦力;
(3)为使得均与圆盘保持相对静止,圆盘角速度需要满足的条件。
(1)圆盘角速度为多少时,细线上开始产生拉力;
(2)圆盘角速度时,C与水平圆盘之间的摩擦力;
(3)为使得均与圆盘保持相对静止,圆盘角速度需要满足的条件。
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【推荐2】如图所示,有一个倾角为θ=37°的足够长斜面固定在水平面上,在斜面上固定一半径为R=1m的光滑圆环AB,其中AC⊥BC,在BC的左侧斜面不光滑,BC的右侧斜面光滑。现将质量为m=0.5kg的小滑块(可视为质点)紧贴着环的内侧,沿AD方向以初速度v0发射,小滑块可以沿环内侧运动至环的最高点,并从B点以速度vB平行于AC飞出。已知小物体与斜面BC左侧之间的动摩擦因数为,重力加速度为g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)小滑块由A运动到B的过程中所受摩擦力大小f及此过程该摩擦力对小滑块所做的功Wf;
(2)若小滑块能到达B点,则v0至少为多少?
(3)若小滑块恰好能到达B点,并从B点平行于AC飞出,则到达斜面底端时的点为E点,求AE之间的距离。
(1)小滑块由A运动到B的过程中所受摩擦力大小f及此过程该摩擦力对小滑块所做的功Wf;
(2)若小滑块能到达B点,则v0至少为多少?
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【推荐3】如图所示,竖直平面内的圆弧光滑轨道半径R=4m,A端与圆心O等高,AC为与水平方向成37°角的斜面,B端在O的正上方,一个质量为0.1kg的小球在A点正上方某处由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆弧轨道并能沿轨道到达B点,到达B点时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为1N。随后小球做平抛运动,最后落到斜面上的C点。小球运动过程空气阻力不计,取,,求:
(1)小球到达B点时的速度的大小;
(2)小球离开B点后到离斜面AC所在直线最远所用的时间t;
(3)小球离开B点后离斜面AC所在直线的最大距离d。
(1)小球到达B点时的速度的大小;
(2)小球离开B点后到离斜面AC所在直线最远所用的时间t;
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【推荐1】如图所示为某工地一传输工件的装置,AB为一段足够大且竖直固定的1/4圆弧轨道,BC为一段足够长的水平轨道,CD为一竖直固定的半径的1/4圆弧轨道,假设三段轨道均光滑。一长度为、质量为的平板小车停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB、CD轨道最低点平齐。一可视为质点、质量为的工件从距AB轨道最低点高度为h处从静止开始沿轨道滑下,滑上小车后带动小车向右运动,小车与C点碰后瞬间停在C处。工件只有从车上滑到CD轨道上并从D点飞出,才能被站在台面DE上的工人接住。工件与小车间的动摩擦因数为,取g=10m/s2,求:
(1)工件从圆弧A点滑到B点时对圆轨道的压力为多大;
(2)工件刚好可在小车最右端与车相对静止,工件释放高度h为多少;
(3)要使工件能被站在台面DE上的工人接住,则h的取值范围为多少。
(1)工件从圆弧A点滑到B点时对圆轨道的压力为多大;
(2)工件刚好可在小车最右端与车相对静止,工件释放高度h为多少;
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【推荐2】如图所示,一轻质弹簧固定在竖直墙上,质量为m的滑块(可视为质点)放置在光滑水平面上,一表面光滑,半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,左端与水平面平滑连接,在半圆轨道右侧有一倾角为斜面固定在水平地面上,有一不计厚度,长度为,质量为M木板恰好能静止在斜面上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板下端距斜面底端为,下列操作中,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g。
(1)用水平力缓慢推m,使弹簧压缩到一定程度,然后释放,m恰能运动到圆轨道P处脱离轨道,且OP与竖直方向夹角为。求:
①弹簧压缩最短时弹性势能;
②m通过圆轨道最高点Q时对轨道压力;
(2)再次用力缓慢推m压缩弹簧,释放后,m运动到Q点水平抛出,恰好能以速度沿平行于斜面方向落到木板顶端,当木板下端下滑到斜面底端时,m恰好滑至木板下端,且与木板速度相等。求:木板从开始运动到木板下端到达斜面底端过程中,系统损失的机械能。
(1)用水平力缓慢推m,使弹簧压缩到一定程度,然后释放,m恰能运动到圆轨道P处脱离轨道,且OP与竖直方向夹角为。求:
①弹簧压缩最短时弹性势能;
②m通过圆轨道最高点Q时对轨道压力;
(2)再次用力缓慢推m压缩弹簧,释放后,m运动到Q点水平抛出,恰好能以速度沿平行于斜面方向落到木板顶端,当木板下端下滑到斜面底端时,m恰好滑至木板下端,且与木板速度相等。求:木板从开始运动到木板下端到达斜面底端过程中,系统损失的机械能。
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【推荐3】如图所示,光滑水平地面上固定有一圆弧斜槽ABC。斜槽左端是半径为R=7.5m的四分之一光滑圆弧AB:右端是上表面由特殊材料制成,长为L=1.2m的水平面BC。紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车P,质量为,小车左端和斜槽末端C平滑过渡但不相连,右方离车足够远处有一固定的竖直墙壁。有一项量为的小滑块M(可视为质点),其与BC的动摩擦因数随到B点距离增大而均匀减小到0,变化规律如下图甲所示:与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.1。现将小滑块M从斜槽顶端A点由静止滑下,经C点滑上小车时撤去斜槽。已知小车第一次与竖直墙壁碰撞前已与滑块共速,小车与墙壁碰撞时间极短,每次碰撞后小车速度反向,大小减小为碰撞前的一半,整个过程滑块M未从小车上掉落,重力加速度取。求:
(1)滑块运动到C点时的速度大小;
(2)与壁第一次碰撞后到与墙壁第二次碰撞前瞬间,滑块与小车间由于摩擦产生的热量;
(3)小车第一次与墙壁碰撞后,小车所能运动的总路程。
(1)滑块运动到C点时的速度大小;
(2)与壁第一次碰撞后到与墙壁第二次碰撞前瞬间,滑块与小车间由于摩擦产生的热量;
(3)小车第一次与墙壁碰撞后,小车所能运动的总路程。
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