如图所示的游戏装置放置在水平地面上,该装置由水平直轨道
、两个相同的四分之一圆弧构成的竖直细管道
、水平直轨道
和水平传送带
、平滑连接而成。传送带以恒定速度做顺时针转动。一轻质弹簧左端固定,原长时右端处于
点。质量
的滑块
将弹簧压缩至A处(图中未标出),此时弹性势能
。释放后滑块通过
段,进入轨道
与质量
的滑块
发生弹性碰撞,碰后滑块
从
点水平飞出。已知
段长
,滑块
与
段的动摩擦因数
,圆弧半径
,传送带长
,滑块
与传送带的动摩擦因数
,滑块均可视为质点,装置其余部分均光滑,不计空气阻力。求:
(1)在竖直光滑细管道
点时滑块
受到管道的作用力大小;
(2)滑块
最终静止的位置;
(3)滑块
平拋的水平距离
与传送带速度大小
的关系。
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(1)在竖直光滑细管道
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(2)滑块
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
(3)滑块
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更新时间:2024-02-02 10:06:39
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【推荐1】如图(甲)示,光滑曲面MP与光滑水平面PN平滑连接,N端紧靠速度恒定的传送装置,PN与它上表面在同一水平面.小球A在MP上某点静止释放,与静置于PN上的工件B碰撞后,B在传送带上运动的v-t图象如图(乙)且t0已知,最后落在地面上的E点.已知重力加速度为g,传送装置上表面距地面高度为H.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/4/25/1575604451213312/1575604523786240/STEM/6f7ebf5f-63d8-4a9f-b0b3-a13adfa3a3b6.png?resizew=550)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/4/25/1575604451213312/1575604523786240/STEM/9d6c78e8-6f0d-477e-b36f-d343f915caca.png?resizew=304)
(1)求B与传送带之间的动摩擦因数μ;
(2)求E点离传送装置右端的水平距离L;
(3)若A、B发生的是弹性碰撞且B的质量是A的2倍,要使B始终落在E点,试判断A静止释放点离PN的高度h的取值范围.
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(1)求B与传送带之间的动摩擦因数μ;
(2)求E点离传送装置右端的水平距离L;
(3)若A、B发生的是弹性碰撞且B的质量是A的2倍,要使B始终落在E点,试判断A静止释放点离PN的高度h的取值范围.
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(0.4)
【推荐2】如图所示,足够长的粗糙水平台和长度L=6.5m、速度v=4.0m/s、向左匀速转动的传送带等高,且与传送带PQ连接。在t=0时刻,质量为mA的物块A与质量为mB的木板B一起以共同速度v0=3.5m/s在平台上开始向右运动(物块A在木板B的最左端)。且在t=0时刻,质量为mC的物块C以vC=5m/s的速度从传送带最右端Q向左运动(图中物块C未画出,并可将其视为质点)。物块C与木板B恰好在传送带最左端P发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后立即将物块C移走。运动过程中物块A始终未离开木板B。已知物块C与传送带间的动摩擦因数和木板B与水平台间的动摩擦因数均为μ=0.10,物块A与木板B间的动摩擦因数为μ1=0.3,mB=2mC=8mA,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)物块C在传送带上的运动时间;
(2)长木板B的最小长度L'。(结果保留两位小数)
(1)物块C在传送带上的运动时间;
(2)长木板B的最小长度L'。(结果保留两位小数)
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【推荐3】如图所示,长L=4.5m的水平传送带AB始终以v=3m/s的速率运行,右侧平滑对接光滑水平台面BD,台面右端平滑连接着倾角
足够长的光滑斜面DE。水平台面上C处放置着质量M=2kg的滑块P,BC=2.5m。质量m=1kg的滑块Q从传送带的A端以
的初速度滑上传送带。已知滑块Q与传送带之间的动摩擦因数
,取
,滑块均可视为质点,它们之间发生碰撞时没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略,滑块P经过D点前、后速度大小不变,滑块Q未到达斜面DE,且两滑块的第二次碰撞也发生在C处。求:
(1)滑块Q离开传送带时的速度大小;
(2)第一次碰撞前,滑块Q运动的时间;
(3)水平台面的总长度;
(4)第四次碰撞位置到D点的距离。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
(1)滑块Q离开传送带时的速度大小;
(2)第一次碰撞前,滑块Q运动的时间;
(3)水平台面的总长度;
(4)第四次碰撞位置到D点的距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/16/2980669612285952/2980857008726016/STEM/26aa20c6-ee53-4182-a9d0-de26a473fbb2.png?resizew=339)
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【推荐1】如图所示,质量为m=1kg的小物块由A点静止释放.沿光滑的固定圆弧轨道运动到B点,在B点时对轨道的压力为30N,轨道半径r=3.2m,物块从B点滑上水平桌面上M=2kg的长木板,物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.4,长木板与桌面间的动摩擦因数为μ2=0.1,物块从长木板的右端滑出的瞬间,长木板立即被锁定静止不动,前方的圆筒立即开始匀速转动,圆筒的侧面有一个小孔P,圆筒静止时小孔正对长木板的方向,已知圆筒的顶端与长木板上表面在同一水平面上,P距圆筒顶端的高度为h=0.2m,物块从长木板上滑出的位置距圆筒顶端中心的距离d=0.85m,圆筒半径R=0.05m,现观察到物块从长木板滑出后恰好钻进P孔,重力加速度g取10m/s2,且小物块可看做质点。求:
(1)物块在B点的速度大小;
(2)木板的长度L;
(3)圆筒转动的角速度ω。
(1)物块在B点的速度大小;
(2)木板的长度L;
(3)圆筒转动的角速度ω。
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,水平传送带以一定速度匀速运动,将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、C为圆弧上的两点,其连线水平,已知圆弧对应圆心角
,A点距水平面的高度h=3.2m,圆弧C点与斜面CD恰好相切,小物块到达C点时的速度大小与B点相等,并沿固定斜面向上滑动,小物块从C点到第二次经过D点的时间间隔为1.6s,已知小物块与斜面间的动摩擦因数
,重力加速度g取10m/s2,取
,
,求:
(1)小物块从A到B的运动时间;
(2)小物块离开A点时的水平速度大小;
(3)斜面上C、D点间的距离。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41df34e32a03f79cf1f3cdf28227c5ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f36f31664fd2052362df6ec6459b0a02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5982707bba20596fe09dcdd9959dad45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e43e421b04ec8d94039a240b068dee63.png)
(1)小物块从A到B的运动时间;
(2)小物块离开A点时的水平速度大小;
(3)斜面上C、D点间的距离。
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(0.4)
名校
【推荐1】如图,一质量为
的长木板B静止于粗糙水平面上,物块A质量为
,停在长木板B的左端。质量为
的小球用长为
的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与物块A发生弹性正碰,碰撞时间较短,碰后物块A恰好没有从长木板B右端滑下,不计空气阻力,物块A与小球可视为质点。已知长木板B与地面间的动摩擦因数为
,滑块A与长木板B间的动摩擦因数为
,取g=10m/s2。求:
(1) 小球运动到最低点与物块A弹性正碰,碰后物块A的速度大小;
(2) 物块A开始运动到与长木板B达到共同速度时所用时间;
(3) 从小球在最低点与物块A弹性正碰后直到物块A相对地面静止的过程,物块A相对水平面上运动的距离。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c12af9ed3432a90e368626624911dd2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6967ec3aaf9e7e6a9d90533b8ff61d10.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b13000717768b8384f636109716b413.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/119fc12ccbcdeb8120d6b6b889d0a4c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a783c9ee2a6aa7663010fb6b6d0d002.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db06c59b2ef9c4f1b2453e4675faede1.png)
(1) 小球运动到最低点与物块A弹性正碰,碰后物块A的速度大小;
(2) 物块A开始运动到与长木板B达到共同速度时所用时间;
(3) 从小球在最低点与物块A弹性正碰后直到物块A相对地面静止的过程,物块A相对水平面上运动的距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/3/2756168952020992/2756507670831104/STEM/1aaa14ed-08fb-46c1-8902-f0d5073c6b66.png?resizew=251)
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,半圆槽左端A与一块竖直挡板平滑无缝拼接并固定,总质量
,在水平拉力
的作用下沿光滑水平面向右匀加速直线运动,这时一个可看作质点的滑块恰好能静止在挡板右侧面的B点。滑块的质量
,与挡板间的动摩擦因数
,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
取
。
(1)求水平拉力F的大小。
(2)若换用较小的水平拉力使半圆槽从静止开始向右匀加速运动,同时滑块从B点开始沿挡板无初速下滑,经时间
恰好滑至A点进入半圆槽内,这时撤去拉力,滑块继续下滑至最低点C。已知A、B间距
,半圆槽的内壁光滑,切面半径
,求滑块滑到C点时的速度大小。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3f4361ba78a913c3be1f47eec75b95a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0ed1ec316bc54c37c4286c208f55667.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6967ec3aaf9e7e6a9d90533b8ff61d10.png)
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(1)求水平拉力F的大小。
(2)若换用较小的水平拉力使半圆槽从静止开始向右匀加速运动,同时滑块从B点开始沿挡板无初速下滑,经时间
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/058cdc21800be041f0e92d23ad143769.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ce14433cd7ca4aed7921b6888a1d7b5.png)
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较难
(0.4)
【推荐3】如图所示,水平面上有甲、乙两个滑块,甲滑块带有半径为1.4m的
圆弧轨道P、Q,Q点的切线沿竖直方向,乙滑块带有压缩的弹簧,弹簧上端放有小球。甲滑块、乙滑块和弹簧、小球的质量均为
。从某时刻开始,给甲滑块向右的速度
,同时施加给甲滑块向左的水平力
。也从该时刻,给乙滑块施加向右的水平力
作用,使其从静止开始运动。
时释放弹簧,把小球相对乙滑块沿竖直方向以
的速度弹出,小球弹出时与Q点等高。一段时间后,小球无碰撞地从Q点落入甲滑块的圆弧轨道,此时立即撤去施加给甲、乙两滑块的水平力
、
。不计一切摩擦、小球与甲滑块的作用时间和弹簧的形变量,重力加速度
,求:
(1)弹簧压缩时的弹性势能
;
(2)初始时甲、乙两滑块间的距离L;
(3)判断甲、乙两滑块最终是否相撞。若相撞,请说明理由;若不相撞,那么两滑块间的最小距离为多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
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(1)弹簧压缩时的弹性势能
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(2)初始时甲、乙两滑块间的距离L;
(3)判断甲、乙两滑块最终是否相撞。若相撞,请说明理由;若不相撞,那么两滑块间的最小距离为多少?
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