如图所示,在水平轨道中间有一半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,右端安放一个与水平面夹角为θ,长度为L0,以v0逆时针匀速转动的传送带,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,其长度L可调节;水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A轻放(初速为0)在传送带顶端,通过传送带、水平轨道、圆形轨道、水平轨道后与弹簧接触,之后A压缩弹簧并被弹簧弹回(弹回速度为刚与弹簧接触时速度的一半),经水平轨道返回圆形轨道,物块A可视为质点.已知R=0.2m,θ=37°,L0=1.8m,L=1.0m,v0=6m/s,物块A质量为m=1kg,与轮带间的动摩擦因数为μ1=0.5,与PQ段间的动摩擦因数为μ2=0.2,轨道其他部分摩擦不计,物块从传送带滑到水平轨道时机械能不损失.取g=10m/s2.求:
(1)物块A滑到轮带底端时速度的大小;
(2)物块A刚与弹簧接触时速度大小;
(3)物块A返回到圆形轨道的高度;
(4)若仅调节PQ段的长度L,当L满足什么条件时,A物块能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道?
高三物理计算题中等难度题
如图所示,在水平轨道中间有一半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,右端安放一个与水平面夹角为θ,长度为L0,以v0逆时针匀速转动的传送带,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,其长度L可调节;水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A轻放(初速为0)在传送带顶端,通过传送带、水平轨道、圆形轨道、水平轨道后与弹簧接触,之后A压缩弹簧并被弹簧弹回(弹回速度为刚与弹簧接触时速度的一半),经水平轨道返回圆形轨道,物块A可视为质点.已知R=0.2m,θ=37°,L0=1.8m,L=1.0m,v0=6m/s,物块A质量为m=1kg,与轮带间的动摩擦因数为μ1=0.5,与PQ段间的动摩擦因数为μ2=0.2,轨道其他部分摩擦不计,物块从传送带滑到水平轨道时机械能不损失.取g=10m/s2.求:
(1)物块A滑到轮带底端时速度的大小;
(2)物块A刚与弹簧接触时速度大小;
(3)物块A返回到圆形轨道的高度;
(4)若仅调节PQ段的长度L,当L满足什么条件时,A物块能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道?
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如图所示,水平的传送带长度L=8m,右端与半径R=0.5m的竖直光滑半圆轨道相连,圆轨道与传送带的末端B点相切,传送带在电机的驱动下以v=4m/s的速率顺时针匀速转动。一个质量m=2kg的物块(可以看成质点),以v0=2m/s的初速度从左端A点滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数µ=0.2,重力加速g=10m/s2。求:
(1)物块从A运动到B的过程中,摩擦生热是多少?
(2)物块在圆轨道上运动时物块脱离圆轨道的点距离传送带平面多高?
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如图为分拣邮件的传输装置示意图,固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道与水平传送带相切于B点,圆弧的半径为R=0.8m;传送带的长度L=3m,以速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动。现将一质量m=2kg的邮件(可视为质点)由圆弧顶点A点静止释放,已知邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2,求
(1)邮件滑到B点时的速度大小;
(2)邮件由B点运动到C点的时间;
(3)邮件与皮带摩擦产生的热量。
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如图为分拣邮件的传输装置示意图,固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道与水平传送带相切于B点,圆弧的半径为R=0.8m;传送带的长度L=3m,以速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动。现将一质量m=2kg的邮件(可视为质点)由圆弧顶点A点静止释放,已知邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2,求
(1)邮件滑到B点时的速度大小;
(2)邮件由B点运动到C点的时间;
(3)邮件与皮带摩擦产生的热量。
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如图所示,右边传送带长L=15 m、逆时针转动速度为v0=16 m/s,左边是光滑竖直半圆轨道(半径R=0.8 m),中间是光滑的水平面AB(足够长).用轻质细线连接甲、乙两物体,中间为一压缩的轻质弹簧,弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为m1=3 kg,乙的质量为m2=1 kg,甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物体,烧断细线,乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为sm=12 m.传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6,重力加速度g取10 m/s2,甲、乙两物体可看作质点。(细线烧断后,可认为弹簧势能全部转化为物体的动能)
(1)若固定乙物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,求通过D点时轨道对甲物体的压力大小;
(2)若甲、乙两物体均不固定,烧断细线以后(甲、乙两物体离开弹簧时的速度大小之比为=),问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度;若不会碰撞,说明原因.
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(12分)如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2 m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1 m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态.质量为m=1 kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2 m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10 m/s2. 求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.
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如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态.质量为m=1kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.
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如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态.质量为m=1kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.
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如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态.质量为m=1kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2 m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.
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