某同学设计出如图所示实验装置,将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点。AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数μ=0.5,弹射器可沿水平方向左右移动;BC为一段光滑圆弧轨道。O/为圆心,半径R=0.5m,O/C与O/B之间夹角为θ=37°。以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的直角坐标系xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处L1=1.6m处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能?
(2)求上一问中,小球到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力?
(3)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标?
高一物理解答题困难题
某同学设计出如图所示实验装置,将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点。AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数μ=0.5,弹射器可沿水平方向左右移动;BC为一段光滑圆弧轨道。O/为圆心,半径R=0.5m,O/C与O/B之间夹角为θ=37°。以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的直角坐标系xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处L1=1.6m处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能?
(2)求上一问中,小球到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力?
(3)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标?
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某同学利用自己设计的弹簧弹射器测量弹簧的弹性势能,装置如图所示。水平放置的弹射器将质量为m的静止小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t,甲、乙光电门间距为L,忽略一切阻力。
①小球被弹射出的速度大小= ,求得静止释放小球时弹簧弹性势能Ep= (用题目中的字母符号表示)
②由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果 影响(选填“有”或“无”)
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如图所示,在水平平台上有一质量m=0.1kg的小球压缩轻质弹簧(小球与弹簧不栓连)至A点,平台的B端连接半径为R=0.2m,内壁光滑的二分之一细圆管BC,圆管内径略大于小球直径,小球可视为质点,B点和C点都与水平面相切。在地面的D点安装了一个可变倾角的足够长斜面DE,已知地面CD长为,且小球与地面之间的动摩擦因数 ,小球与可动斜面DE间的动摩擦因数 ,现释放小球,小球弹出后进入细圆管,运动到C点时速度大小为, ,求:
(1)小球经过C点时对管壁的作用力;
(2)当斜面EF与地面的夹角(在0~90°范围内)为何值时,小球沿斜面上滑的长度最短并求出这个最短长度(小球经过D点时速度大小不变)。
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如图所示,在水平平台上有一质量m=0.1kg的小球压缩轻质弹簧(小球与弹簧不栓连)至A点,平台的B端连接半径为R=0.2m,内壁光滑的二分之一细圆管BC,圆管内径略大于小球直径,小球可视为质点,B点和C点都与水平面相切。在地面的D点安装了一个可变倾角的足够长斜面DE,已知地面CD长为,且小球与地面之间的动摩擦因数 ,小球与可动斜面DE间的动摩擦因数 ,现释放小球,小球弹出后进入细圆管,运动到C点时速度大小为, ,求:
(1)小球经过C点时对管壁的作用力;
(2)当斜面EF与地面的夹角(在0~90°范围内)为何值时,小球沿斜面上滑的长度最短并求出这个最短长度(小球经过D点时速度大小不变)。
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某小组设计了“用一把刻度尺测动摩擦因数”的实验方案。
(1)如图 1 所示,将一轻质弹簧放置在水平桌面上,左端固定,右端与一小滑块(可视为质点)接触而不粘连,弹簧处于原长时,滑块恰好处在桌面边缘;
(2)向左推滑块,使弹簧压缩至虚线位置后由静止释放,滑块离开桌面后落到水平地面上。测得桌面离地的高度为 h,滑块平拋过程中发生的水平位移为 s,已知重力加速度大小为 g, 则滑块离开桌面时的速度__________; (用已知和测得物理量的符号表示)
(3)将弹簧和滑块在桌面上向左平移一定距离,然后同样固定弹簧左端,弹簧处于原长时,滑块位于 O 点,如图 2所示。向左推滑块,使弹簧压缩量与第一次相同。释放滑块,滑块在水平桌面上滑行一段后停在 A 点,测得 OA = x,则可知滑块与桌面间的动摩擦因数为______(用已知和测得物理量的符号表示)。
(4)本实验中会引起误差的因素有_________。
A.桌面不够水平 B.重力加速度的值比 9.80m/s2大
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如图所示,固定在水平面上的三角形劈倾角α=37°,顶端固定有轻质光滑定滑轮,斜面上放置一质量为M=5kg的物块(可视为质点),通过平行斜面的轻绳跨过定滑轮系一质量为m=2kg的小球,物块恰好不下滑。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若剪断轻绳,物体经0.5s达到到斜面底端,求物块到达底端的距离s多大?
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如图所示,质量为m=0.2kg的小球(可视为质点)从水平桌面左端点A以初速度v0水平抛出,桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径.P点到桌面的竖直距离也为R.小球飞离桌面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道,g=10m/s2,求:
(1)小球在A点的初速度v0及AP间水平距离x;
(2)小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力;
(3)判断小球能否到达圆轨道最高点M.
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如图所示,粗糙水平面上有一压缩并被锁定的弹簧,弹簧左端固定于竖直墙壁上,右端与一质量m=0.1kg的,可视为质点的小物块A接触但不连接,光滑的固定半圆轨道MP与地面相切于M点,P点为轨道的最高点.现解除弹簧锁定,弹簧将小物块A推出,A沿粗糙水平面运动,之后沿圆轨道运动并恰能通过P点.已知A与地面间的动摩擦因数μ=0.75,物块A与M点的距离L=6m,圆轨道半径R=1m,g取g=10m/s2,空气阻力不计.
(1)求小物块到达P点时的速度大小.
(2)求弹簧弹力对小物块所做的功.
(3)弹簧仍将小物块从A点推出,并调节M点到A点的距离.使小物块恰好能够从P点落回A点,则A点与M点的距离应该调为多大?
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如图所示,水平实验台表面光滑,其末端AB段表面粗糙且可伸缩,AB总长度为2m,动摩擦因素。弹簧左端与实验平台固定,右端有一可视为质点,质量为2kg(未与弹簧固定连接)的滑块。弹簧压缩量不同时,则将小球弹出去的速度不同。光滑圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因数的粗糙水平地面无缝连接。实验平台距地面高度h=0.53m,BC两点水平距离,圆弧半径R=0.4m,,已知,。
(1)轨道末端AB段不缩短,某次压缩弹簧后将小球弹出,小球刚落在C点速度为,求该次弹簧静止释放时的弹性势能。
(2)在上一问中,当物体进入圆弧轨道后,沿着圆弧轨道运动后能在DE上继续滑行2m,求在接触圆弧轨道时损失的机械能。
(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB段缩短,小球弹出后恰好无碰撞从C点进入圆弧轨道,求小球从平台飞出的初速度以及AB段的缩短的距离。
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如图所示,一个人用一根长为0.5 m的细绳拴一个质量为0.5 kg的小球(可视为质点),使其在竖直平面内做圆周运动,若在某一次实验中小球转至最低点时绳子恰好断了,现测得小球落地点与抛出点间的水平距离为4m。已知圆心O离地面h=2.1 m,
(g取9.8m/s2) 求:
(1)绳子断时小球的速度为多大?
(2)若绳子在最低点断时刚好达到它能承受的最大拉力,求此力。
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