如图A.所示,固定直杆AD与水平地面成37°角,长度分别为2m和1m的AB段和CD段光滑,长为1m的BC段粗糙。质量为1kg的小球套在直杆上,在方向与直杆成37°角的力F作用下,从杆底端A点处由静止开始运动,小球恰能到达顶端D点。已知力F与小球位移的大小关系如图B.所示,球与BC段间的动摩擦因素为0.1,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。求:
(1)小球向上运动到B点时的速度vB;
(2)图B.中F0的大小;
(3)以地面为零势能点,求小球重力势能为15J时的动能Ek。
高三物理计算题中等难度题
如图A.所示,固定直杆AD与水平地面成37°角,长度分别为2m和1m的AB段和CD段光滑,长为1m的BC段粗糙。质量为1kg的小球套在直杆上,在方向与直杆成37°角的力F作用下,从杆底端A点处由静止开始运动,小球恰能到达顶端D点。已知力F与小球位移的大小关系如图B.所示,球与BC段间的动摩擦因素为0.1,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。求:
(1)小球向上运动到B点时的速度vB;
(2)图B.中F0的大小;
(3)以地面为零势能点,求小球重力势能为15J时的动能Ek。
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如图,固定的粗糙直杆ABC与水平地面成θ=37°角,其中AB长度S1=2m,是BC长度的2倍。质量m=1kg的小环套在直杆上,在与直杆成θ角的恒力F作用下,环与直杆的下表面发生挤压形变,环与杆之间的μ=0.5。环从杆的底端由静止开始运动,当小环到达B时撤去F,恰能运动到C(不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。
(1)求小环在BC段运动的加速度a及B点的速度大小vB;
(2)作出AB段运动时小环的受力图,并求出F的大小;
(3)若在杆上不同位置撤去外力F,则小环飞离轨道后,落地时动能的范围是多大? (以地面为零势能面)
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,在它上面放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图所示,则杆对环的摩擦力大小为( )
A. mgsin θ B. mgcos θ
C. mgtan θ D. mgsin θcos θ
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,在它上面放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图所示,则杆对环的摩擦力大小为( )
A. mgsin θ B. mgcos θ
C. mgtan θ D. mgsin θcos θ
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块。滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球。最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是
A. 斜面对小球的支持力逐渐减小
B. 细线对小球的拉力逐渐减小
C. 滑块受到水平向右的外力逐渐增大
D. 水平地面对斜面体的支持力逐渐减小
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如图所示,粗糙直杆倾斜固定在水平面上,与水平面成30°角;轻质弹簧一端固定在光滑转轴0点上,另一端与质量为m的带有孔的小球相连,小球套在倾斜直杆上(小球可视为质点),图中0A连线水平,线段0A=0C,AB=BC=1,0B等于弹簧原长,将小球从A点静止释放时,小球恰好能上滑到B点;将小球从C点静止释放时,小球恰好能下滑到A点。则下列说法正确的是
A. 将小球从B点静止释放,小球能滑到A点
B. 称小球从C点静止释放,则小球滑过B点的速度为
C. 小球在A、C两点时,弹簧的弹性势能相等,大小等于mgl
D. 为使小球能从A点滑到C点,则小球在A点的初动能不能小于2mgl
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如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上,另一端与套在粗糙固定直杆A处质量为m的小球(可视为质点)相连.A点距水平面的高度为h,直杆与平面的夹角为30°,OA = OC,B为AC的中点,OB等于弹簧原长.小球从A处由静止开始下滑,经过B处的速度为v,并恰能停在C处.已知重力加速度为g,则下列说法正确的是
A. 小球通过B点时的加速度为
B. 小球通过AB段与BC段摩擦力做功相等
C. 弹簧具有的最大弹性势能为
D. A到C过程中,产生的内能为mgh
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如图为固定在小车上的车载磁铁产生的匀强磁场,方向沿水平方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。小车置于光滑水平面上,除小球外,小车连同其它部分总质量为M。一竖直放置的、粗糙的直杆固定在车上,另有质量为m、电量为+q的小球套在该直杆上,且处在匀强磁场中,杆与小球间的动摩擦因数为μ;当t=0时刻给小球一个竖直向上的初速度v0,使其从O点向上运动,已知重力加速度为g。
(1)若小车固定不动,杆足够长,小球返回O点前运动状态已稳定,求返回O点时的速率v1;
(2)若小车固定不动,杆足够长,小球上滑最大距离为l,求小球到达最高点的时间;
(3)如果水平外力按一定规律变化,可使小球回到O点时速率仍为v0,试求该外力F随时间变化的规律。
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如图为固定在小车上的车载磁铁产生的匀强磁场,方向沿水平方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。小车置于光滑水平面上,除小球外,小车连同其它部分总质量为M。一竖直放置的、粗糙的直杆固定在车上,另有质量为m、电量为+q的小球套在该直杆上,且处在匀强磁场中,杆与小球间的动摩擦因数为μ;当t=0时刻给小球一个竖直向上的初速度v0,使其从O点向上运动,已知重力加速度为g。
(1)若小车固定不动,杆足够长,小球返回O点前运动状态已稳定,求返回O点时的速率v1;
(2)若小车固定不动,杆足够长,小球上滑最大距离为l,求小球到达最高点的时间;
(3)如果水平外力按一定规律变化,可使小球回到O点时速率仍为v0,试求该外力F随时间变化的规律。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,倾角为的斜面体(斜面光滑且足够长)固定在粗糙的水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放。(重力加速度为g)
①求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
②选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;
③求弹簧的最大伸长量;
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