质量为80g的软木块静置于某一高度处的光滑水平台上,被一颗20g的玩具子弹以10m/s的速度瞬间水平击中(子弹未穿出软木块),之后软木块向左滑动(可视为质点),以一定的速度从水平台端点A飞出,恰好从B点沿轨道切线方向进入固定的竖直轨道,如图所示.竖直轨道是半径R=0.4m的光滑圆弧轨道,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,C端右侧的水平面上一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上.软木块经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短.C、D两点间的水平距离L=1.0m,软木块与水平面间的动摩擦因数=0.4,g取10m/s2. 求:
(1)软木块经过圆弧轨道上B点时速度的大小;
(2)弹簧的弹性势能的最大值.
(1)软木块经过圆弧轨道上B点时速度的大小;
(2)弹簧的弹性势能的最大值.
更新时间:2018-04-02 16:31:59
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示的装置中,光滑水平杆固定在竖直转轴上,小圆环A和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A,细线穿过小孔O,两端分别与环A和小球B连接,线与水平杆平行,环A的质量为m=0.1kg,小球B的质量为2m。现使整个装置绕竖直轴以角速度ω=5rad/s匀速转动,细线与竖直方向的夹角为37°。缓慢加速后使整个装置以角速度2ω匀速转动,细线与竖直方向的夹角为53°,此时弹簧弹力与角速度为ω时大小相等,已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)装置转动的角速度为ω 时,细线OB的长度s;
(2)装置转动的角速度为2ω时,弹簧的弹力大小F;
(3)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中,细线对小球B做的功W。
(1)装置转动的角速度为ω 时,细线OB的长度s;
(2)装置转动的角速度为2ω时,弹簧的弹力大小F;
(3)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中,细线对小球B做的功W。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】小明设计了一个弹球游戏装置,如图所示,ABCD为四分之三圆弧轨道,A端通过竖直过渡轨道PA与弹射装置相连,D端通过水平过渡轨道DE与水平轨道EG相连,两过渡轨道稍微错开;管径很小的圆形细管与轨道EG相切于O点,细管底部进出口O、稍微错开,整个轨道固定于同一竖直平面内,各段轨道间均平滑连接。现有一小球(可视为质点)被压缩的轻弹簧从P点弹出后沿轨道运动。已知小球质量m=0.2kg,轨道ABCD的半径r=0.1m,细管的圆半径R=0.2m,P、A两点间的高度差h=0.5m,O、E两点间的距离L=1m,O、G两点间的距离足够大,小球与轨道EG间的动摩擦因数,其余轨道均光滑,弹簧的最大弹性势能Epm=2.2J弹簧的形变始终不超过其弹性限度,小球运动时始终未脱离轨道。
(1)求小球通过B点的最小速度和对应的弹簧弹性势能;
(2)为使小球最终停在EO段,求弹簧弹性势能应满足的条件;
(3)以O点为坐标原点,O点指向G点的方向为正方向建立x轴,在图乙中画出弹簧弹性势能Ep与小球最终停下的位置坐标x的关系图线(本小题不需要写出具体解答过程,但需要标出关键点的坐标值)。
(1)求小球通过B点的最小速度和对应的弹簧弹性势能;
(2)为使小球最终停在EO段,求弹簧弹性势能应满足的条件;
(3)以O点为坐标原点,O点指向G点的方向为正方向建立x轴,在图乙中画出弹簧弹性势能Ep与小球最终停下的位置坐标x的关系图线(本小题不需要写出具体解答过程,但需要标出关键点的坐标值)。
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适中
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名校
【推荐3】如图所示L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:
(1)物块经多长时间离开木板;
(2)物块离开木板时木板获得的动能;
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
(1)物块经多长时间离开木板;
(2)物块离开木板时木板获得的动能;
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,在足够大的光滑水平面上,质量的长木板的右端叠放着一个质量的小物块(可视为质点),小物块与木板之间的动摩擦因数。在木板的左端正上方固定点,用长、不可伸长的轻绳悬挂质量的小球(视为质点),现将轻绳拉直使其与水平方向成角,由静止释放小球,此后,小球与木板发生弹性碰撞(时间极短),最后小物块恰好能滑到木板的左端。设小球与长木板只能发生一次碰撞,取重力加速度大小。求:
(1)小球与木板碰撞后瞬间,木板的速度大小;
(2)木板的长度。
(1)小球与木板碰撞后瞬间,木板的速度大小;
(2)木板的长度。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,在光滑的水平面上并排放着两个相同的木块,长度皆为L=1.00m,在左边木块的左端放一个小金属块,它的质量和一个木块的质量相等,现令小金属块以初速度v0=2.00m/s开始向右滑动,金属块与木块间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2,求右边木块的最后速度。
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