如图所示,半径为R 的光滑半圆形轨道CDE 在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC 上有一轻质弹簧处于自由状态,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧的右端B与轨道最低点C 的距离为4R。现用一个质量为m的小球将弹簧压缩(不栓接),当压缩至F点(图中未画出) 时,将小球由静止释放,小球经过BCDE 轨道抛出后恰好落在B点,已知重力加速度为g,求:
(1) 求小球经过E点时的速度;
(2) 将弹簧压至F点时的弹性势能;
(3) 若水平轨道BC段有摩擦,小球仍从F点静止释放,要使小球能滑上半圆形CDE 轨道且不脱轨,求小球BC 段动摩擦因数μ的取值范围。
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如图所示,半径为R 的光滑半圆形轨道CDE 在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC 上有一轻质弹簧处于自由状态,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧的右端B与轨道最低点C 的距离为4R。现用一个质量为m的小球将弹簧压缩(不栓接),当压缩至F点(图中未画出) 时,将小球由静止释放,小球经过BCDE 轨道抛出后恰好落在B点,已知重力加速度为g,求:
(1) 求小球经过E点时的速度;
(2) 将弹簧压至F点时的弹性势能;
(3) 若水平轨道BC段有摩擦,小球仍从F点静止释放,要使小球能滑上半圆形CDE 轨道且不脱轨,求小球BC 段动摩擦因数μ的取值范围。
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如图所示,半径为R 的光滑半园形轨道CDE 在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC 上有一轻质弹簧处于自由状态,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧的右端B与轨道最低点C 的距离为4R。现用一个质量为m的小球将弹簧压缩(不栓接),当压缩至F点(图中未画出) 时,将小球由静止释放,小球经过BCDE 轨道抛出后恰好落在B点,已知重力加速度为g, 求:
(1) 求小球经过E 点时的速度;
(2) 将弹簧压至F 点时的弹性势能;
(3) 若水平轨道BC 段有摩擦,小球仍从F 点静止释放,要使小球能滑上半圆形CDE 轨道且不脱轨,求小球BC 段动摩擦因数μ的取值范围。
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如图所示,CDE为光滑的轨道,其中ED是水平的,CD是竖直平面内的半圆,与ED相切与D点,且半径R=0.5m,质量m=0.1kg的滑块A静止在水平轨道上,另一质量M=0.5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧(A、B均可视为质点)以速度 向左运动并与滑块A发生弹性正碰,若相碰后滑块A滑上半圆轨道并能过最高点C,取重力加速度 ,则
(1)B滑块至少要以多大速度向前运动;
(2)如果滑块A恰好能过C点,滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少?
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如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C 点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道的压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能。
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如图所示,光滑水平面AB 与竖直面内的光滑半圆轨道在B 点相切,轨道半径为R,轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上,另一自由端被质量为m 的小球压缩到A 处.从A 处由静止释放小球,小球被弹开后,经过B 点进入轨道,之后向上运动恰好能以最小速度通过C 点.求:
(1)小球到达C 点时的速率;
(2)释放小球前弹簧的弹性势能。
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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,光滑轨道的DP段为水平轨道,PQ段为半径是R的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点,一轻质弹簧左端A固定,另一端拴接一个质量为m的小球B,质量也为m的小球C靠在B球的右侧,现用外力作用在C上,使弹簧被压缩了0.4R(弹簧仍在弹性限度内)。这时小球静止于距离P端3R的水平轨道上,若撤去外力,C球运动到轨道的最高点Q后又恰好落回到原出发点。已知重力加速度为g。求
(1)小球C运动到Q点时对轨道的压力多大?
(2)撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能是多少?
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如图,半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内,BD部分水平长度为6R。两轨道之间由一条光滑水平轨道相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压(不连接),处于静止状态。同时释放两个小球,a球恰好能通过半圆轨道最高点A。已知a球质量为m1=2kg,b球质量为m2=1kg,小球b与斜面间动摩擦因素为μ=,重力力加速度为g=10m/s2。(sin370=0.6,cos370=0.8)
求:(1)a球经过C点时对轨道的作用力大小
(2)释放小球前弹簧的弹性势能Ep
(3)通过计算判断b球能否到达最高点B
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如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上,质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,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=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2.求:
(1)小物块经过圆弧轨道上B点的速度vB的大小;
(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小;
(3)弹簧的弹性势能的最大值Epm.
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如图所示,半径R=0.4 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上.质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0=2 m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,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,此时弹簧的弹性势能Epm=0.8 J,已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2.求:
(1)小物块从A点运动至B点的时间;
(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力大小;
(3)C、D两点间的水平距离L.
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