如图,质量的木板B静止在光滑水平面上,固定光滑弧形轨道末端与B的左端上表面相切,右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧,弹簧处于自然状态,木板右端距离弹簧左端。质量的小物块A以的速度水平向右与木板发生弹性碰撞(碰撞时间不计),当碰撞完成时,从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C恰好到达轨道末端,并以水平速度滑上B的上表面。木板足够长,物块C的质量,物块C与木板间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的弹性势能与形变量的关系为。取重力加速度,结果可用根式表示。
(1)求碰撞后物块A与木板B的速度大小;
(2)若要保证木板B与弹簧接触之前C与B共速,求物块C在弧形轨道下滑的高度的范围;
(3)若,求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时木板的速度大小;
(4)若,木板与弹簧接触以后,从木板与物块开始相对滑动到木板与物块加速度再次相同时,所用时间为,求此过程中弹簧弹力的冲量大小。
(1)求碰撞后物块A与木板B的速度大小;
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(4)若,木板与弹簧接触以后,从木板与物块开始相对滑动到木板与物块加速度再次相同时,所用时间为,求此过程中弹簧弹力的冲量大小。
更新时间:2023-11-18 13:55:02
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【推荐1】如图所示,逆时针转动的倾斜传送带与水平面间的夹角为,斜面长度。木板B静止在光滑水平面上,左侧与传送带平滑连接,木板B的右侧有一光滑平台与B高度相同。C静止在平台上,左侧有一弹簧。A与传送带间的动摩擦因数,间的动摩擦因数,A由传动带滑上时没有动能损失,A、B共速时A刚好到达B右侧,且B也刚好与平台接触,以后B立即静止。C右侧某处有一固定挡板(图中未画出),A与弹簧接触的过程中C与挡板发生弹性碰撞,碰撞结束后立即撤去挡板。A由静止释放,均可视为质点,A、B质量相同,重力加速度。求:
(1)A滑上B时的速度;
(2)木板B的长度和木板B与平台左侧的距离;
(3)若A、B的质量均为,的质量,与挡板碰撞后,弹簧弹性势能最大值的范围。(A与弹簧不拴接,结果可用分数表示)
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【推荐2】如图所示,质量为2m的足够长木板C静止在光滑水平面上,质量均为m的两个小物体A、B放在C的左端,A、B间相距s0,现同时对A、B施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v0和2v0,若A、B与C之间的动摩擦因数分别为和,则:
(1)最终A、B、C的共同速度为多大;
(2)求运动过程中A的最小速度;
(3)当A、B、C三者共速时,C的对地位移和A与B最终相距多远。
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【推荐3】如图所示,倾角为30°的固定斜面底端固定有一与斜面垂直的挡板,质量1kg的木板A置于斜面上,木板上下表面与斜面平行,质量1kg的物块B(可视为质点)置于木板A上端,木板A与斜面间动摩擦因数为,物块B与木板A间动摩擦因数,最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。开始时,木板A下端到挡板距离d=0.8m。将A、B同时从静止开始无初速度释放,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,若木板A下端与挡板碰撞后速度大小不变,方向沿斜面向上弹回,木板A下端与挡板碰撞时间很短可不计,物块B始终未离开木板A。求:
(1)木板A第一次与挡板碰撞前瞬时速度大小;
(2)物块B第一次相对木板A运动过程中,物块B克服摩擦力所做的功;
(3)木板A从开始运动到第二次与挡板碰撞过程中,木板A与物块B整体损失的机械能。
(1)木板A第一次与挡板碰撞前瞬时速度大小;
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【推荐1】如图所示,足够长的木板静放在光滑水平面上,木板右端与墙壁相距为,在木板左端放一个质量为m的小物块(可视为质点),与木板的动摩擦因数为,木板的质量为M,现给小物块一个水平向右的初始速度,在整个的运动过程中,木板与墙壁发生弹性碰撞(碰撞后原速率反弹),重力加速度为g。
(1)若木板与墙壁碰撞前,小物块与木板已经相对静止,求该过程物块与木板相对位移的大小;
(2)若M=2m,木板与墙壁能发生2次及以上的碰撞,求的取值范围;
(3)若,,,,,求整个运动过程中木板运动的路程。
(1)若木板与墙壁碰撞前,小物块与木板已经相对静止,求该过程物块与木板相对位移的大小;
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【推荐2】如图所示,一质量、长的长木板静止放置于光滑水平面上,其左端紧靠一半径的光滑圆弧轨道,但不粘连。圆弧轨道左端点与圆心的连线与竖直方向夹角为60°,其右端最低点处与长木板上表面相切。距离木板右端处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量的滑块。平台上方有一固定水平光滑细杆,其上穿有一质量的滑块,滑块与通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量的滑块自点以某一初速度水平抛出下落高度后恰好能从点沿切线方向滑入圆弧轨道。下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板,带动向右运动,与平台碰撞后即粘在一起不再运动。随后继续向右运动,滑上平台,与滑块碰撞并粘在一起向右运动。、组合体在随后运动过程中一直没有离开平台,且没有滑离细杆。与木板间动摩擦因数为。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度,求:
(1)滑块到达点的速度大小;
(2)滑块到达圆弧最低点时对轨道压力的大小;
(3)滑块滑上平台时速度的大小;
(4)若弹簧第一次恢复原长时,的速度大小为。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?
(1)滑块到达点的速度大小;
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【推荐3】如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力FN,改变H的大小,可测出相应的FN的大小,FN随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小物块的质量m;
(2)光滑圆轨道DCE的半径R和小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ;
(3)若粗糙斜面AD换成光滑曲面,小物块从H=2R的高度静止释放进入半径为R光滑圆轨道,R为(2)问的取值,则小物块相对地面能上升的最大高度是多少?
(1)小物块的质量m;
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【推荐1】如图甲所示,一倾角为足够长的绝缘斜面固定在水平地面上,质量为、电荷量为的物块压缩轻质绝缘微型弹簧后锁定(与弹簧不拴接).空间中存在沿斜面向上、大小(为重力加速度)的匀强电场.质量为、电荷量为的物块B静止在斜面上端,B左侧固定有处于原长的轻质绝缘弹簧与斜面的滑动摩擦力大小分别为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
时解除锁定,弹簧的弹性势能瞬间全部转化为的动能,运动距离后于时刻到达点,此时速度为、加速度为0,且未与弹簧接触;时刻,到达点,速度达到最大值,弹簧的弹力大小为,此过程中的图像如图乙所示.已知A、B的电荷量始终保持不变,两者间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力,静电力常量为,弹簧始终在弹性限度内.求:
(1)弹射过程弹簧对冲量的大小;
(2)从开始运动到点的过程中,B对库仑力所做的功;
(3)到达点时,与B之间的距离;
(4)从点运动到点的过程中,A、B系统(含弹簧)的电势能变化量与弹性势能变化量的总和.
时解除锁定,弹簧的弹性势能瞬间全部转化为的动能,运动距离后于时刻到达点,此时速度为、加速度为0,且未与弹簧接触;时刻,到达点,速度达到最大值,弹簧的弹力大小为,此过程中的图像如图乙所示.已知A、B的电荷量始终保持不变,两者间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力,静电力常量为,弹簧始终在弹性限度内.求:
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【推荐2】如图甲所示,在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧,弹簧处于原长时右端恰好位于A点,弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在A点平滑连接。传送带长,且以的速率沿顺时针方向匀速转动,传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的圆弧轨道,圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高,质量的长木板(木板厚度不计)。现将一质量的滑块Q(Q视为质点且与弹簧未拴接)向左压缩弹簧至图中点后由静止释放,滑块Q从A点滑上传送带,并从传送带右端点离开,恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道CD,然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块Q在GA段的位移关系如图乙所示,滑块Q与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。
(1)求滑块Q刚滑上传送带时的速度大小;
(2)若滑块Q运动至圆弧轨道最低点时,轨道对其的支持力为,且滑块恰好未滑离长木板,求长木板的长度;
(3)若去掉圆弧轨道和长木板,滑块Q从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞,每次碰撞前后水平方向速度大小不变,且每次反弹的高度是上一次的三分之二,不计空气阻力。求滑块Q与地面发生次碰撞后前次损失的机械能与的函数关系式。
(1)求滑块Q刚滑上传送带时的速度大小;
(2)若滑块Q运动至圆弧轨道最低点时,轨道对其的支持力为,且滑块恰好未滑离长木板,求长木板的长度;
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【推荐3】题1图为某种旋转节速器的结构示意图,长方形框架固定在竖直转轴上,质量为m的重物A套在转轴上,两个完全相同的小环B、C与轻弹簧两端连接并套在框架上,A、B及A、C之间通过铰链与长为L的两根轻杆相连接,A可以在竖直轴上滑动。当装置静止时,轻杆与竖直方向的夹角为。现将装置倒置,当装置再次静止时,轻杆与竖直方向的夹角为,如题2图所示,此时缓慢加速转动装置,直到轻杆与竖直方向的夹角再次为时装置保持匀速转动。已知装置倒置前、后弹簧的弹性势能减少量为,重力加速度为g,不计一切摩擦,取,。求:
(1)装置正置时弹簧弹力的大小;
(2)装置匀速转动时小环B所需的向心力;
(3)从倒置静止状态到匀速转动的过程中装置对系统所做的总功。
(1)装置正置时弹簧弹力的大小;
(2)装置匀速转动时小环B所需的向心力;
(3)从倒置静止状态到匀速转动的过程中装置对系统所做的总功。
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名校
【推荐1】如图所示,两光滑倾斜金属导轨 MN、M'N'平行放置,导轨与水平面的夹角为θ,两导轨相距 L,MM'间连接一个阻值为 R的电阻。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域内存在磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁场区域的宽度均为 d(未画出),相邻磁场间的无磁场区域的宽度均为 s。倾斜导轨与间距也为L的水平金属导轨 N'Q、NP通过一小段光滑圆弧金属轨道连接,水平导轨处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为2B。一质量为 m、阻值也为 R 的导体棒 ab跨放在两导轨上,从磁场区域Ⅰ上边界上方某位置由静止释放,导体棒在进入三个磁场区域后均做减速运动且出磁场时均恰好受力平衡,导体棒沿倾斜导轨下滑过程中始终垂直于导轨且与导轨接触良好,导体棒滑到倾斜导轨底端的速度大小为 v,进入水平导轨运动了x距离后停下。导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为,倾斜、水平导轨的电阻均忽略不计,重力加速度大小为g。求:
(1)导体棒 ab释放处距磁场区域Ⅰ上边界距离;
(2)导体棒 ab从进入磁场区域Ⅰ瞬间到进入磁场区域Ⅲ瞬间电阻R产生的热量;
(3)导体棒 ab在水平导轨上运动的时间。
(1)导体棒 ab释放处距磁场区域Ⅰ上边界距离;
(2)导体棒 ab从进入磁场区域Ⅰ瞬间到进入磁场区域Ⅲ瞬间电阻R产生的热量;
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【推荐2】从高为处释放一质量的弹性小球,小球受到的空气阻力近似为自身重力的倍(),弹性小球与地面的作用过程中,机械能损失可忽略不计。
(1)求小球第一次与地面碰撞后,能上升的最大高度;
(2)求小球从开始释放到第六次与地面碰撞时所经历的路程。
(3)假定、、小球与地面第二次碰撞经历时间为0.03秒,问球与地面的平均作用力为多少?(取)
(1)求小球第一次与地面碰撞后,能上升的最大高度;
(2)求小球从开始释放到第六次与地面碰撞时所经历的路程。
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【推荐3】如图所示,质量均为kg的物块A、B,由跨过定滑轮的不可伸长轻绳相连,用手将A摁在光滑水平台上紧靠水平传送带左端,水平台和传送带平滑相接,B置于倾角的固定光滑斜面底端;设斜面底端为重力势能零点,轻绳两段分别与斜面、传送带平行,电动机使传送带始终以速度m/s逆时针转动,初始时刻A、B处于静止,绳子处于拉直状态;某时刻释放物块A同时给其水平向右瞬时冲量N·s,A立即滑上传送带向右滑动(忽略物块A滑上传送带的时间),物块A在传送带上滑动过程中会留下划痕,向右运动最大位移m;斜面、传送带均足够长,B轻绳不断裂,定滑轮的质量与摩擦均不计,A、B视为质点,g取10,求:(结果可用根式表示)
(1)运动过程中,物块B的最大重力势能;
(2)物块A在传送带上向右运动到最远过程中,A、B系统机械能的变化量;
(3)物块A开始运动到再次返回传送带左端过程中,传送带上的划痕长度。
(1)运动过程中,物块B的最大重力势能;
(2)物块A在传送带上向右运动到最远过程中,A、B系统机械能的变化量;
(3)物块A开始运动到再次返回传送带左端过程中,传送带上的划痕长度。
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