如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量可视为质点的小物块压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不栓接,弹簧原长小于光滑平台的长度.在平台的右端有一传送带, 长,物块与传送带间的动摩擦因数,与传送带相邻的粗糙水平面长s=1.5m,它与物块间的动摩擦因数,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与平滑连接,圆弧对应的圆心角为,在圆弧的最高点F处有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来.若传送带以的速率顺时针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失.当弹簧储存的能量全部释放时,小物块恰能滑到与圆心等高的点,取.
(1) 求右侧圆弧的轨道半径为R;
(2) 求小物块最终停下时与C点的距离;
(3) 若传送带的速度大小可调,欲使小物块与挡板只碰一次,且碰后不脱离轨道,求传送带速度的可调节范围.
高一物理解答题困难题
如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,轻弹簧与竖直方向的夹角为30°。则
A.弹簧一定处于压缩状态
B.斜面对滑块的支持力大小可能为零
C.滑块可能受到三个力作用
D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
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如图所示,质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则
A.弹簧一定处于压缩状态
B.斜面对滑块的支持力大小可能为零
C.滑块可能受到三个力作用
D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg
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(18分)
如图甲所示,倾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块。在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数N/m,当t=0.14s时,滑块的速度v1=2.0m/s。g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。弹簧弹性势能的表达式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。求:
(1)斜面对滑块摩擦力的大小f;
(2)t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;
(3)在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W。
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如图所示,水平轨道上轻弹簧左端固定,弹簧处于自然状态时,其右端位于P点,现用一质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=6 m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆光滑轨道的切线进入竖直固定的圆轨道,最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点,若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,s=4 m,R=1 m,A到B的竖直高度h=1.25 m,取g=10 m/s2.
(1)求物块到达Q点时的速度大小(保留根号).
(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动.简单说明理由。
(3)若物块从A水平抛出的水平位移大小为4 m,求物块在A点时对圆轨道的压力.
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如图所示,水平轨道上轻弹簧左端固定,弹簧处于自然状态时,其右端位于P点,现用一质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=6 m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆光滑轨道的切线进入竖直固定的圆轨道,最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点,若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,s=4 m,R=1 m,A到B的竖直高度h=1.25 m,取g=10 m/s2.
(1)求物块到达Q点时的速度大小(保留根号).
(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动.简单说明理由。
(3)若物块从A水平抛出的水平位移大小为4 m,求物块在A点时对圆轨道的压力.
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如图所示,一条轻质弹簧左端固定在水平桌面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=1.0kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点,现对小物块施加一个外力,使它缓慢移动,压缩弹簧(压缩量为x=0.1m)至A点,在这一过程中,所用外力与压缩量的关系如图所示.然后释放小物块,让小物块沿桌面运动,已知O点至桌边B点的距离为L=2x.水平桌面的高为h=5.0m,计算时,可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力.(g取10m/s2)求:
(1)在压缩弹簧过程中,弹簧存贮的最大弹性势能;
(2)小物块到达桌边B点时速度的大小;
(3)小物块落地点与桌边B的水平距离.
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如图所示,水平轨道上轻弹簧左端固定,弹簧处于自然状态时,其右端位于P点,现用一质量m=1kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=6m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿圆轨道最高点的切线进入竖直固定的圆轨道,最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点,若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1,s=5.5m,R=1m,A到B的竖直高度h=1.25m,取g=10m/s2.
(1)求物块到达Q点时的速度大小.
(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动.简单说明理由.
(3)若物块从A水平抛出的水平位移大小为4m,求物块在A点时对圆轨道的压力.
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如图甲所示,倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长.一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态.当t=0时释放滑块.在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示.已知弹簧的劲度系数k=2.0×102N/m,当t=0.14s时,滑块的速度v1=2.0m/s.g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.弹簧弹性势能的表达式为Ep=kx2(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).求:
(1)斜面对滑块摩擦力的大小f;
(2)t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;
(3)在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W.
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如图甲所示,一个质量为M的木板静止在光滑的水平桌面上,用劲度系数为k的轻弹簧将板连在竖直墙上,开始时弹簧处于原长.一质量为m的物块(可视为质点)从木板左端以初速度v0滑上长木板,最终恰好停在长木板的右端.通过传感器、数据采集器、计算机绘制了物块和木板的v-t图象,如图乙所示,其中A为物块的v-t图线,B为木板的v-t图线且为正弦函数图线.根据图中所给信息,求:
(1)物块与木板间的滑动摩擦因数μ;
(2)从开始到t=系统产生的热量Q;
(3)若物块从木板左端以更大的初速度v1滑上长木板,则初速度v1取何值时,才能让木板与弹簧组成的系统最终获得最大的机械能.
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如图所示,弹簧左端固定在O点的墙上,另一端与一质量为m=4kg的物体接触但不连接,弹簧处于压缩状态。现将物体由静止释放,物体在弹簧弹力作用下沿水平轨道向右运动,运动到A点时,物体已完全脱离弹簧,速度vA=5m/s;运动到B点时,速度为零。已知轨道OA段光滑,AB段粗糙,A、B之间的距离l=5m,求:
(1)弹簧处于压缩状态时,所具有的最大弹性势能EP.
(2)物体与AB段轨道之间的动摩擦因数μ
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