学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示.已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m.计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.压缩弹簧释放弹珠P后,求:
(1)弹珠P通过D点时的最小速度vD;
(2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度vc;
(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,求压缩量x0.
高三物理计算题困难题
学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示.已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m.计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.压缩弹簧释放弹珠P后,求:
(1)弹珠P通过D点时的最小速度vD;
(2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度vc;
(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,求压缩量x0.
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某同学用如图所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数.图中长木板固定在水平桌面上,光滑的四分之圆孤轨道也固定在水平面上,并与长木板的上表面在O点相切,一光滑竖直标尺紧贴圆弧轨道左侧放置,圆弧曲面与标尺竖直面相切.
(1)将物块由A点静止释放,物块经圆弧轨道滑上长木板,最后停在点,改变物块释放的位置,将物块由B点静止释放,物块最后停在长木板上的b点,读出A、B间的距离h,测出、b间的距离L,重力加速度为g,则物块与长木板间的动摩擦因数=______.
(2)为了减小实验误差,多次改变物块释放的位置,测出毎次物块释放的位置离A点距离h,最后停在长木板上的位置离O点的距离x,以h为横坐标,x为纵坐标作出x—h图像,则作出的图像应该是______(填“过原点”或“不过原点”)的一条倾斜的直线,求出图像的斜率为k,则物块与斜面间的动摩擦因数=_____.
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某同学用如图所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数。图中长木板固定在水平桌面上,光滑的四分之圆孤轨道也固定在水平面上,并与长木板的上表面在O点相切,一光滑竖直标尺紧贴圆弧轨道左侧放置,圆弧曲面与标尺竖直面相切。
(1)将物块由A点静止释放,物块经圆弧轨道滑上长木板,最后停在点,改变物块释放的位置,将物块由B点静止释放,物块最后停在长木板上的b点,读出A、B间的距离h,测出、b间的距离L,重力加速度为g,则物块与长木板间的动摩擦因数=______。
(2)为了减小实验误差,多次改变物块释放的位置,测出毎次物块释放的位置离A点距离h,最后停在长木板上的位置离O点的距离x,以h为横坐标,x为纵坐标作出x—h图像,则作出的图像应该是______(填“过原点”或“不过原点”)的一条倾斜的直线,求出图像的斜率为k,则物块与斜面间的动摩擦因数=_____。
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某同学用如图装置测量一轻弹簧的劲度系数,器材如下:
一端有挡板、长为l的光滑木板,一把刻度尺,一个质量为m的重物,一待测轻弹簧。
实验步骤如下:
(1)将木板水平放置,弹簧的左端固定在挡板上;
(2)将重物贴近弹簧右端;
(3)将木板的右端缓慢抬高不同的高度,测出弹簧的长度x1、x2······和此时木板右端到水平面的高度h1、h2······ ;
以x为纵轴,____________(选填“h”或“”)为横轴,作出的图像如图所示,其图像斜率为K。该弹簧的劲度系数为____________,图像纵轴截距的物理意义是______________。
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如图所示,光滑水平面上放置一质量为M、半径为R的1/4一竖直光滑圆轨道B,圆弧轨道B左端与水平面相切,有一锁定装置将其固定。水平轨道左端固定一轻弹簧,质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道B的最高点由静止释放,当A进入水平面时,解除对B的锁定。已知M=0.4kg,m=0.2kg,R=1.8m,取g=10m/s2。求
(1)A下滑到圆轨道最低点时对圆轨道的压力;
(2)A压缩弹簧返回后沿圆弧轨道上升的最大高度h。
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(12分)一个3/4圆弧形的光滑细圆环轨道ABC水平放置,此轨道固定在光滑的水平面上。轨道半径为R,C、O、B在一条直线上,如图所示。圆心O与A、D在同一条直线上,MN是放在AD上长为2R的木板,木板的厚度不计,左端M正好位于A点。整个装置处于垂直AD方向如图所示的匀强电场中,电场强度大小为E。将一个质量为m,带电量为+q的小球(可视为质点)从过A点并垂直于AD的直线上的某点P由静止开始释放,则:
(1) 若小球由圆弧轨道经C点射出后,恰好能打到木板MN 的中点,则小球从C点射出的速度大小为多大?
(2) 在(1)的情景下,小球运动到轨道上的B点时对轨道的压力是多大?
(3) 某同学认为只要调节释放点P到A点的距离L,总可以使小球经过C后打到木板的最左端M点,试判断这位同学的说法是否合理?若合理,试计算出L的数值;若不合理,请通过计算说明理由。
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如图所示,半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1 kg,上表面与C点等高。质量为m=1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2 m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。取g=10 m/s2。求:
(1)物块经过B点时的速度vB。
(2)物块经过C点时对木板的压力大小。
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。
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如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1.0kg,上表面与C点等高。质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)从空中A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物块在A点时的平抛速度v0
(2)物块经过C点时对轨道的压力FN;
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
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如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1.0kg,上表面与C点等高。质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)从空中A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物块在A点时的平抛速度v0
(2)物块经过C点时对轨道的压力FN;
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
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如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1.0kg,上表面与C点等高。质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)从空中A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物块在A点时的平抛速度v0
(2)物块经过C点时对轨道的压力FN;
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
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