一个质量m=0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上的B点.弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.50 m,弹簧的原长l0=0.50 m,劲度系数k=4.8 N/m.如图所示,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep′=0.6 J.取g=10 m/s2.求:
(1)小球到C点时的速度vC的大小;
(2)小球到C点时,与圆环间的弹力大小和方向.
(3)若把该装置放在光滑水平面上,其他条件不变,vC的大小也不变,需对小球做多少功?
高二物理解答题困难题
一个质量m=0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上的B点.弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.50 m,弹簧的原长l0=0.50 m,劲度系数k=4.8 N/m.如图所示,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep′=0.6 J.取g=10 m/s2.求:
(1)小球到C点时的速度vC的大小;
(2)小球到C点时,与圆环间的弹力大小和方向.
(3)若把该装置放在光滑水平面上,其他条件不变,vC的大小也不变,需对小球做多少功?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角θ=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零,则在圆环下滑过程中
A. 圆环和地球组成的系统机械能守恒
B. 当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C. 圆环在底端时,弹簧的弹性势能达最大为mgh
D. 弹簧转过60°角时,圆环的动能为mgh
高二物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆弧,杆与水平方向的夹角为α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h,让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零,则在圆弧下滑过程中
A.圆环和地球组成的系统机械能守恒
B.当弹簧垂直光滑杆时圆环的动能最大
C.弹簧的最大弹性势能为mgh
D.弹簧转过60°角时,圆环的动能为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一质量不计的轻质弹簧竖立在地面上,弹簧的上端与盒子A连接在一起,下端固定在地面上。盒子内装一个光滑小球,盒子内腔为正方体,一直径略小于此正方体边长的金属圆球B恰好能放在盒内,已知弹簧的劲度系数k=400N/m,A和B的质量均为2kg,将A向上提高使弹簧从自由长度开始伸长10cm后,从静止释放,不计空气阻力,A和B一起做竖直方向的简谐运动。取g = 10m/s2。已知弹簧处在弹性限度内,对于同一弹簧,其弹性势能只决定于其形变的大小。试求:
(1)在平衡位置时弹簧的压缩量和盒子A的振幅;
(2)盒子A运动到最高点时,A对B的作用力方向(不要求写出判断的理由);
(3)小球B的最大速度。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定的倾斜光滑绝缘杆上套有一个质量为m、电量为q的带正电小球A,小球A与一轻质绝缘弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在杆的上端O点,杆与水平面之间的夹角为θ.今在小球A的右侧固定放置带电小球B,稳定后两球心的高度相同、间距为d,小球A与杆之间恰好无弹力作用.已知静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.
(1)求小球B的带电性质及带电量;
(2)剪断弹簧,小球A沿杆下滑,当小球A与B连线垂直杆时,小球A的加速度大小;
(3)剪断弹簧,小球A沿杆下滑到与小球B的距离又为d时,小球A的速度大小.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处,B为轨道最高点,C、D为圆的水平直径两端点.轻质弹簧的一端固定在圆心O点,另一端与小球栓接,已知弹簧的劲度系数为,原长为L=2R,弹簧始终处于弹性限度内,若给小球一水平初速度v0,已知重力加速度为g,则( )
A.无论v0多大,小球均不会离开圆轨道
B.若在则小球会在B、D间脱离圆轨道
C.只要,小球就能做完整的圆周运动
D.只要小球能做完整圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的下端固定在水平地面上的A点,开始弹簧恰好处于原长h .现让圆环由静止沿杆滑下,滑到杆的底端(未触及地面)时速度恰好为零,已知当地的重力加速度大小为g .
则在圆环下滑的整个过程中
A.圆环与弹簧和地球组成的系统机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能增大了mgh
D.弹簧的最大压缩量小于其最大伸长量
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长时,圆环高度为h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)( )
A. 圆环机械能守恒
B. 弹簧的弹性势能先减小后增大
C. 弹簧的弹性势能变化了mgh
D. 弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环从开始至下滑到杆底端的过程中:
A.圆环机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能变化了mgh
D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,周定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的下端固定在水平地面上的A点,开始弹簧竖直并且长度恰好为原长h.现让圆环由静止沿杆滑下,滑到杆的底端(未触及地面)时速度恰好为零,已知当地的重力加速度大小为g.则在圆环下滑的整个过程中( )
A. 圆环,弹簧和地球组成的系统机械能不守恒
B. 弹簧的弹性势能先增大后减小
C. 弹簧的弹性势能增大了
D. 弹簧的最大压缩量小于其最大伸长量
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析