某同学在设计连锁机关游戏中，设计了如图所示的起始触发装置，AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆...

某同学在设计连锁机关游戏中，设计了如图所示的起始触发装置，AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的套环。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将套环弹出。在触发器的右侧有多米诺骨牌，多米诺骨牌的最高点Q和P等高，且与E的水平距离x=8R，已知弹簧锁定时的弹性势能EP=9mgR，套环与水平杆的动摩擦因数为0.5，与其他部分的摩擦不计，重力加速度为g。求：

（1）当h=3R时，套环达到杆最高点C处的速度大小。

（2）在上问中当套环运动到最高点C时对杆的作用力大小和方向

（3）若h可在R~6R连续可调，要使该套环恰好击中Q点，则h需调节为多长？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

某同学在设计连锁机关游戏中，设计了如图所示的起始触发装置，AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的套环。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将套环弹出。在触发器的右侧有多米诺骨牌，多米诺骨牌的最高点Q和P等高，且与E的水平距离x=8R，已知弹簧锁定时的弹性势能EP=9mgR，套环与水平杆的动摩擦因数为0.5，与其他部分的摩擦不计，重力加速度为g。求：

（1）当h=3R时，套环达到杆最高点C处的速度大小。

（2）在上问中当套环运动到最高点C时对杆的作用力大小和方向

（3）若h可在R~6R连续可调，要使该套环恰好击中Q点，则h需调节为多长？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

宁波高中科技新苗项目的同学在一个连锁机关游戏中，设计了一个如图所示的起始触发装置：AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的套环。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将套环弹出，在触发器的右侧有多米诺骨牌，多米诺骨牌的左侧最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x(可以调节)，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=10mgR，套环P与水平杆DE段的动摩擦因数μ=0.5，与其他部分的摩擦可以忽略不计，不计套环受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直杆粗细变化对套环的影响，重力加速度为g。求：

(1)当h=7R时，套环到达杆的最高点C处时的速度大小；

(2)在(1)问中套环运动到最高点C时对杆作用力的大小和方向；

(3)若h在3R至10R连续可调，要使该套环恰能击中Q点，则x应该在哪个范围内调节？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

宁波高中科技新苗项目的同学在一个连锁机关游戏中，设计了一个如图所示的起始触发装置：AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的套环。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将套环弹出，在触发器的右侧有多米诺骨牌，多米诺骨牌的左侧最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x(可以调节)，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=10mgR，套环P与水平杆DE段的动摩擦因数μ=0.5，与其他部分的摩擦可以忽略不计，不计套环受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直杆粗细变化对套环的影响，重力加速度为g。求：

(1)当h=7R时，套环到达杆的最高点C处时的速度大小；

(2)在(1)问中套环运动到最高点C时对杆作用力的大小和方向；

(3)若h在3R至10R连续可调，要使该套环恰能击中Q点，则x应该在哪个范围内调节？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

宁波高中科技新苗项目的同学在一个连锁机关游戏中，设计了一个如图所示的起始触发装置：AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的套环。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将套环弹出，在触发器的右侧有多米诺骨牌，多米诺骨牌的左侧最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x(可以调节)，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=10mgR，套环P与水平杆DE段的动摩擦因数μ=0.5，与其他部分的摩擦可以忽略不计，不计套环受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直杆粗细变化对套环的影响，重力加速度为g。求：

(1)当h=7R时，套环到达杆的最高点C处时的速度大小；

(2)在(1)问中套环运动到最高点C时对杆作用力的大小和方向；

(3)若h在3R至10R连续可调，要使该套环恰能击中Q点，则x应该在哪个范围内调节？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

某同学设计了一款益智类的儿童弹射玩具，模型如图所示，段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆， 与AB杆稍稍错开．竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的小球．每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将小球弹出．在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球，盒子的左端最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=9mgR，小球与水平杆的动摩擦因μ=0.5，与其他部分的摩擦不计，不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直轩粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径，重力加速度为g．求：

(1)当h=3R时，小球到达管道的最高点C处时的速度大小vc；

(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小；

(3)若h连续可调，要使该小球能掉入盒中，求x的最大值？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，某同学设计一个游戏装置，用弹簧制作的弹射系统将小球从管口P弹出，右侧水平距离为L，竖直高度为H=0.5m处固定一半圆形管道，管道所在平面竖直，半径R=0.75m，内壁光滑。通过调节立柱Q可以改变弹射装置的位置及倾角，若弹出的小球从最低点M沿切线方向进入管道，从最高点N离开后能落回管口P，则游戏成功。小球质量为0.2kg，半径略小于管道内径，可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2。该同学某次游戏取得成功，试求：

(1)水平距离L；

(2)小球在N处对管道的作用力；

(3)弹簧储存的弹性势能。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

如图所示为某同学设计的投射装置，水平地面上固定一根内壁光滑的细管道，管道下端固定在水平地面上，管道竖直部分长度为，部分是半径为的四分之一圆弧，管口沿水平方向，为圆弧的圆心。与圆心水平距离为的竖直墙壁上固定一个半径为的圆形靶子，圆心与等高，为靶子的最高点和最低点。管道内处有一插销，挡住下面的小球，弹簧上端与小球并未连接，弹簧下端固定在金属杆上，可上下调节，改变弹簧压缩量。小球质量为且可视为质点，不计空气阻力和弹簧的质量，重力加速度为。为了让小球击中靶子，则:

(1)小球对管道处的最大压力；

(2)弹簧储存的弹性势能的范围。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置的示意图．滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB与倾斜直轨CD的长度均为L=3m，圆弧形轨道AQC和BPD均光滑，AQC的半径为 r=1m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2D、O1C与竖直方向的夹角均为=37°．现有一质量为 m=1kg的滑块（可视为质点）穿在滑轨上，以v0=5m/s的初速度从B点开始水平向左运动，滑块与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=0.2，滑块经过轨道连接处的机械能损失忽略不计．取g=10m/s2，sin37°=0.6，求：

（1）滑块第一次回到B点时的速度大小；

（2）滑块第二次到达C点时的动能；

（3）滑块在CD段上运动的总路程．

高三物理计算题中等难度题查看答案及解析