有一种儿童玩具,原理如图所示。A处有一个固定在光滑水平面的小挡板,弹簧的自然长度小于AB。一质量为m、电量为+q的小球通过一根细绳与挡板连在一起,弹簧与挡板、小球接触但不粘连。开始时弹簧被压缩,弹性势能Ep=8mgR,BC为与水平面无缝连接的半径为R的光滑半圆轨道。整个装置处于方向竖直向下、场强的匀强电场中。现烧断细绳,小球经过半圆轨道从C点飞出,重力加速度为g。求:
(1)小球在B点处对轨道的压力;
(2)小球从C处出来后落到地面上的位置与C点的水平距离x。
高三物理解答题中等难度题
有一种儿童玩具,原理如图所示。A处有一个固定在光滑水平面的小挡板,弹簧的自然长度小于AB。一质量为m、电量为+q的小球通过一根细绳与挡板连在一起,弹簧与挡板、小球接触但不粘连。开始时弹簧被压缩,弹性势能Ep=8mgR,BC为与水平面无缝连接的半径为R的光滑半圆轨道。整个装置处于方向竖直向下、场强的匀强电场中。现烧断细绳,小球经过半圆轨道从C点飞出,重力加速度为g。求:
(1)小球在B点处对轨道的压力;
(2)小球从C处出来后落到地面上的位置与C点的水平距离x。
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如图所示,质量为m=0.1kg的小球置于平台末端A点,平台的右下方有一个表面光滑的斜面体,在斜面体的右边固定一竖直挡板,轻质弹簧栓接在挡板上,弹簧的自然长度为,斜面体底端C点距挡板的水平距离为,斜面体的倾角为,斜面体的高度h=0.5m。现给小球一大小为的初速度,使之在空中运动一段时间后,恰好从斜面体的顶端B点无碰撞地进入斜面,并沿斜面运动,经过C点后再沿粗糙水平面运动,过一段时间开始压缩轻质弹簧;小球速度减为零时,弹簧被压缩了。已知小球与水平面的动摩擦因数μ=0.5,设小球经过C点时无机械能损失,重力加速度,求:
(1)平台与斜面体间的水平距离
(2)小球在斜面上的运动时间
(3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能
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如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ的光滑斜面上端,另一端系一质量为m的小球,小球被一垂直于斜面的挡板A 挡住,此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板A以恒定加速度a(a<gsinθ)匀加速沿斜面向下运动(斜面足够长),已知弹簧的劲度系数为k ,则( )
A. 小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力为
B. 小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力为N = mgsinθ
C. 小球从开始运动到与档板分离弹簧的伸长量为
D. 小球从开始运动到与档板分离弹簧的伸长量为
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一倾角为足够长的光滑斜面固定在水平面上,其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的下端系一个质量为m的小球,用一垂直于斜面的挡板P挡住小球,此时弹簧没有发生形变,如图所示,若挡板P以加速度a沿斜面向下匀加速运动,且弹簧与斜面始终保持平行,经过一段时间后,当小球与挡板刚好分离时
A. 弹簧弹力大小
B. 小球运动的速度达到最大
C. 小球获得的动能为
D. 小球运动的时间为
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一倾角为足够长的光滑斜面固定在水平面上,其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的下端系一个质量为m的小球,用一垂直于斜面的挡板P挡住小球,此时弹簧没有发生形变,如图所示,若挡板P以加速度a沿斜面向下匀加速运动,且弹簧与斜面始终保持平行,经过一段时间后,当小球与挡板刚好分离时
A. 弹簧弹力大小
B. 小球运动的速度达到最大
C. 小球获得的动能为
D. 小球运动的时间为
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一倾角为足够长的光滑斜面固定在水平面上,其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的下端系一个质量为m的小球,用一垂直于斜面的挡板P挡住小球,此时弹簧没有发生形变,如图所示,若挡板P以加速度a沿斜面向下匀加速运动,且弹簧与斜面始终保持平行,经过一段时间后,当小球与挡板刚好分离时
A. 弹簧弹力大小
B. 小球运动的速度达到最大
C. 小球获得的动能为
D. 小球运动的时间为
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