组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 机械能守恒定律 > 机械能守恒定律的应用 > 弹簧类问题机械能转化的问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:611 题号:8497602
如图所示,水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQMN间距为d,左侧PM之间通过一电阻R连接,两条倾角为θ的光滑导轨与水平导轨在NQ处平滑连接,水平导轨的FDNQ区域有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域长度为xPM两处有套在导轨上的两根完全相同的绝缘轻质弹簧,其原长为PF,现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处,只要有微小扰动,约束装置就解除压缩.长度为d,质量为m,电阻为R的导体棒,从AC处由静止释放,出磁场区域后向左运动触发弹簧.由于弹簧的作用,导体棒向右运动,当导体棒进入磁场后,约束装置重新起作用,将弹簧压缩到原位置.

(1)若导体棒从高水平导轨高h的位置释放,经过一段时间后重新滑上斜面,恰好能返回原来的位置,求导体棒第一次出磁场时的速率
(2)在(1)条件下,求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能.
(3)要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动,则导体神初始高度H及每根弹簧储存的弹性势能需要满足什么条件?
18-19高三·安徽安庆·阶段练习 查看更多[5]

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【推荐1】如图所示,水平桌面上放置一端有挡板的长平板A,平板上放置的物块B和C,B和C之间有一被压缩的劲度系数足够大的轻弹簧,B与挡板间的距离m,C位于桌面边缘,离地面高m。由静止释放压缩弹簧,B和C瞬间分离,C向右水平抛出后的落地点与抛出点的水平距离m,B向左运动与A的挡板发生弹性碰撞,碰撞时间极短。已知平板A的质量kg,物块B的质量kg,物块C的质量kg,A与B、A与桌面间的动摩擦因数均为,重力加速度
(1)求释放前压缩弹簧的弹性势能;
(2)求B与A碰撞后瞬间平板A的动能;
(3)求平板A在桌面上滑行的距离。
2022-01-24更新 | 705次组卷
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【推荐2】如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量m=1kg且可视为质点的小物块压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带,ABL=5m,物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2,与传送带相邻的粗糙水平面BCs=1.5m,它与物块间的动摩擦因数μ2=0.3,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接,圆弧对应的圆心角为θ=120°,在圆弧的最高点F处有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以v=5m/s的速率顺时针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失,当弹簧储存的Ep=18J能量全部释放时,小物块恰能滑到与圆心等高的E点,取g=10m/s2
(1)求物块第一次到达B点时的速度和右侧圆弧的轨道半径R
(2)求小物块最终停下时与C点的距离;
(3)若传送带的速度大小可调,欲使小物块与挡板只碰一次,且碰后不脱离轨道,求传送带速度的可调节范围。
   
2023-10-20更新 | 386次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,将一质量为m的物块置于弹簧顶端,缓慢下压物块直到弹簧长度为l释放,物块能上升的最大高度h=7.2m。水平光滑地面上固定着长也为2l的平台A,平台上表面光滑。质量为m的小车Q左端靠着平台,质量为5m的木板B静置在地面上,小车和木板B的上表面都与平台等高,如图所示。现将上述弹簧水平放置,一端固定在平台A的左端,另一端与质量为m的物块P (可视为质点)接触但不连接,用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度为l,由静止释放,P沿平台运动并滑上小车,当小车右端与木板B刚接触时,物块P恰好滑到小车右端且相对小车静止。已知小车QS=4.5m,木板B足够长。物块P与木板B之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s²,求:
(1)小车右端与木板B刚接触时的速度;
(2)平台A右端与木板B左端间的距离;
(3)小车与木板B、平台A碰撞时间极短且均无机械能损失,则小车从第一次与木板B相撞到第二次相撞经历的时间。(结果保留两位有效数字)
2018-03-31更新 | 587次组卷
共计 平均难度:一般