如图所示,倾角为θ的斜面与光滑的水平面平滑相连,在水平面的左端固定有一轻质水平弹簧,一质量为m=0.1kg的小物块以初速度v0=4m/s由水平面滑上斜面,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ=,斜面的倾角θ可在0°≤θ≤75°的范围内变化(调节好后即保持不变)。已知重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。
(1)求当θ取何值时,小物块第一次沿斜面上滑到最高点所用的时间最短,并求出最短时间;
(2)当θ取不同值时,求小物块在运动的全过程中产生的摩擦热量Q与tanθ的关系式。
高三物理解答题困难题
如图所示,倾角为θ的斜面与光滑的水平面平滑相连,在水平面的左端固定有一轻质水平弹簧,一质量为m=0.1kg的小物块以初速度v0=4m/s由水平面滑上斜面,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ=,斜面的倾角θ可在0°≤θ≤75°的范围内变化(调节好后即保持不变)。已知重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。
(1)求当θ取何值时,小物块第一次沿斜面上滑到最高点所用的时间最短,并求出最短时间;
(2)当θ取不同值时,求小物块在运动的全过程中产生的摩擦热量Q与tanθ的关系式。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直1/4圆轨道相切与B点,右端与一倾角为300的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2Kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,已知光滑圆轨道的半径R=0.45m,水平轨道BC长为0.4m,其动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6m,g取10m/s2,求
①滑块第一次经过B点时对轨道的压力
②整个过程中弹簧具有最大的弹性时能;
③滑块在水平轨道BC上运动的总时间及滑块最终停在何处?
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切与B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,已知光滑圆轨道的半径R=0.45m,水平轨道BC长为0.4m,其动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6m,g取10m/s2,求
(1)滑块第一次经过B点时对轨道的压力
(2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能;
(3)滑块在BC上通过的总路程。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切与B点,右端与一倾角为θ=30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接,物体经过C点时速率不变.斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为m=2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点.已知光滑圆轨道的半径R=5.0m,水平轨道BC长L=3.0m,滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5,光滑斜面轨道上CD长s=3.0m,取g=10m/s2,求:
(1)滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小;
(2)整个过程中弹簧具有的最大弹性势能;
(3)物体最后停止的位置距B点多远处。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图,粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角θ=37°。小滑块(可看作质点)A的质量为mA=1kg,小滑块B的质量为mB=0.5kg,其左端连接一轻质弹簧。若滑块A在斜面上受到F=2N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能沿斜面匀速下滑。现撤去F,让滑块A从距斜面底端L=2.4m处,由静止开始下滑。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)滑块A与斜面间的动摩擦因数;
(2)撤去F后,滑块A到达斜面底端时的速度大小;
(3)滑块A与弹簧接触后的运动过程中弹簧最大弹性势能。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,一轻质弹簧固定在竖直墙上,质量为m的滑块(可视为质点)放置在光滑水平面上,一表面光滑,半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,左端与水平面平滑连接,在半圆轨道右侧有一倾角为斜面固定在水平地面上,有一不计厚度,长度为,质量为M木板恰好能静止在斜面上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板下端距斜面底端为,下列操作中,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g。
(1)用水平力缓慢推m,使弹簧压缩到一定程度,然后释放,m恰能运动到圆轨道P处脱离轨道,且OP与竖直方向夹角为。求:(I)弹簧压缩最短时弹性势能(2)m通过圆轨道最高点Q时对轨道压力。
(2)再次用力缓慢推m压缩弹簧,释放后,m运动到Q点水平抛出,恰好能以速度沿平行于斜面方向落到木板顶端,当木板下端下滑到斜面底端时,m恰好滑至木板下端,且与木板速度相等。求:木板从开始运动到木板下端到达斜面底端过程中,系统损失的机械能。
高三物理简答题困难题查看答案及解析
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(18分)如图,粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角θ=37°。A、B是两个质量均为m=l kg的小滑块(可看作质点),B的左端连接一轻质弹簧。若滑块A在斜面上受 到F=4 N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能沿斜面匀速下滑。现撤去F,让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止开始下滑。(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。)
(1)求滑块A与斜面间的动摩擦因数;
(2)求滑块A到达斜面底端时的速度大小;
(3)滑块A与弹簧接触后粘连在一起,求此后弹簧的最大弹性势能。
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如图所示,倾角为37°的固定斜面与足够长的水平面平滑对接,一劲度系数k=18N/m的轻质弹簧的上端固定于斜面顶端,另一端固定连接在一质量m=1kg的光滑小球A上,跟小球紧靠的物块B(质量也为m)与斜面间的动摩擦因数=0.75,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,与水平面间的动摩擦因数=0.1,图中施加在物块上的力F=18N,方向沿斜面向上,A和B均处于静止状态,且斜面对B恰无摩擦力,当撤掉F,A和B一起沿斜面下滑到木处分离,分离后A一直在斜面上运动,B继续沿斜面下滑,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度
(1)A和B分离后A能否再回到出发点?请简述理由。
(2)A和B分离时B的速度为多大?
(3)求B最终停留的位置距斜面底端多远?
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如图所示,质量m=1kg的小滑块,轻质弹簧的一端与滑块相连,弹簧的另一端固定在挡板上,光滑斜面和光滑圆筒形轨道平滑连接,开始时弹簧处于压缩状态,滑块和小球均处于锁定状态,圆弧的轨道半径R和斜面的顶端C离地面的高度均为1m,斜面与水平面夹角θ=60°,现将滑块解除锁定,滑块运动到C点与小球M相碰时弹簧刚好恢复原长,相碰瞬间小球的锁定被解除,碰后滑块和小球以大小相等的速度向相反的方向运动,碰后小球沿光滑圆筒轨道运动到最高点D水平抛出时对圆筒壁刚好无压力,若滑块与小球碰撞过程时间极短且碰撞过程没有能量损失.g=10m/s2求:
(1)小球从D点抛出后运动的水平距离;
(2)小球的质量;
(3)已知弹簧的弹性势能表达式为EP=k△x2为弹簧的劲度系数,△x为弹簧的形变量),求滑块碰后返回过程中滑块的最大动能.
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