如图,光滑轨道固定在竖直平面内,倾斜、水平、为半径的半圆弧轨道,三部分平滑连接,为圆弧轨道的最低点,可视为质点的小球和中间压缩一轻质弹簧静止在水平轨道上(弹簧与两小球不拴接且被锁定)。现解除对弹簧的锁定,小球脱离弹簧后恰能沿轨道运动到处,小球沿圆弧轨道运动。已知,的竖直高度差,在点时小球对轨道压力的大小为,弹簧恢复原长时小球仍处于水平轨道(不计空气阻力,),已知。求:
(1)小球的质量;
(2)弹簧锁定时的弹性势能。
高三物理解答题中等难度题
细管内壁光滑、厚度不计,加工成如图所示形状,长的段固定在竖直平面内,其端与半径的光滑圆弧轨道平滑连接,段是半径的圆弧,段在水平面上,管中有两个可视为质点的小球、,,.开始球静止,球以速度向右运动,与球发生弹性碰撞之后,球能够通过轨道最高点,球则滑回段从细管的点滑出.(重力加速度取,)求:
①若,碰后、球的速度大小;
②若未知,碰后球的最大速度;
③若未知,的取值范围.
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细管内壁光滑、厚度不计,加工成如图所示形状,长的段固定在竖直平面内,其端与半径的光滑圆弧轨道平滑连接,段是半径的圆弧,段在水平面上,管中有两个可视为质点的小球、,,.开始球静止,球以速度向右运动,与球发生弹性碰撞之后,球能够通过轨道最高点,球则滑回段从细管的点滑出.(重力加速度取,)求:
①若,碰后、球的速度大小;
②若未知,碰后球的最大速度;
③若未知,的取值范围.
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如图所示,足够长的粗糙水平木板左端的D点平滑连接半径R=2m、竖直放置的四分之一光滑圆弧轨道,C、D分别是圆弧轨道的最高点和最低点,两轨道均固定在地面上。可视为质点的物块A从C点开始,以初速度v0=3m/s沿圆弧轨道滑动。水平木板上离D点距离为3.25m的P点静置另一个可视为质点的物块B。已知物块A、B与水平木板间的动摩擦因数均为=0.2,物块A的质量ml=1kg,取g=10m/s2.(1)求物块A滑落到D点时,对圆弧轨道的压力;
(2)若物块B的质量为m2=1 kg,·物块A与B碰撞后粘在一起,求它们最终停止的位置距D点多远;
(3)若B的质量为m2'= 5kg,物块A与B的碰撞为弹性碰撞(且碰撞时间极短),求物块A B均停止后它们相距多远。
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如图所示,水平轨道与竖直平面内半径R=0.4m的光滑圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向.质量mP=1kg的物块P(可视为质点)在水平推力F=22N的作用下,从A点由静止开始运动,到达AB中点时撤去F,物块P运动到B点与一静止于此处质量mQ=3kg的物块Q(可视为质点)发生正碰(以后PQ不再相碰).已知AB之间的距离s=0.8m,碰后瞬间Q对轨道的压力大小FN=60N,物块P与水平轨道间的滑动摩擦因数0.1,g=10m/s2.求:
(1)物块P刚到达B点时的速度大小;
(2)物块P碰后的运动时间。
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宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止一质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球水平初速度0时,刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R,万有引力常量为G.若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为
A. B.
C. D.
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宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止一质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球水平初速度υ0时,刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R,万有引力常量为G。若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为( )
A. B. C. D.
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宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止一质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球水平初速度υ0时,刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R,万有引力常量为G。若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为( )
A. B. C. D.
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如图,AB是固定在竖直平面内半径R=1.25m的1/4光滑圆弧轨道,OA为其水平半径,圆弧轨道的最低处B无缝对接足够长的水平轨道,将可视为质点的小球从轨道内表面最高点A由静止释放。已知小球进入水平轨道后所受阻力为其重力的0.2倍,g取10m/s2。求:
(1)小球经过B点时的速率;
(2)小球刚要到B点时加速度的大小和方向;
(3)小球过B点后到停止的时间和位移大小。
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