如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,圆心为O,圆环左侧固定连接一根长为2R的水平的光滑杆,其延长线过圆的直径.质量为m的小球A套在圆环上,轻弹簧左端固定,质量为m的滑块B接在弹簧右端,弹簧套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接,弹簧原长为2R.初始时小球A处于圆环最高点,弹簧的弹性势能为Ep,已知重力加速度为g,不计一切摩擦,A、B均可视为质点.
(1)A处于圆环最高点时,为了维持系统平衡,在A上施加一个水平向左大小为F的力,求此时弹簧的弹力大小;
(2)撤去F,由静止释放A,求A运动到最右侧时速度v的大小;
(3)求小球A从最高点滑到圆环最右侧过程中,杆对A做的功.
高一物理解答题中等难度题
如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,圆心为O,圆环左侧固定连接一根长为2R的水平的光滑杆,其延长线过圆的直径.质量为m的小球A套在圆环上,轻弹簧左端固定,质量为m的滑块B接在弹簧右端,弹簧套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接,弹簧原长为2R.初始时小球A处于圆环最高点,弹簧的弹性势能为Ep,已知重力加速度为g,不计一切摩擦,A、B均可视为质点.
(1)A处于圆环最高点时,为了维持系统平衡,在A上施加一个水平向左大小为F的力,求此时弹簧的弹力大小;
(2)撤去F,由静止释放A,求A运动到最右侧时速度v的大小;
(3)求小球A从最高点滑到圆环最右侧过程中,杆对A做的功.
高一物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心O等高.一质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g.下列说法正确的是
A. 小球运动到B点时的速度大小为
B. 弹簧长度等于R时,小球的机械能最大
C. 小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
D. 小球运动到B点时重力的功率为
高一物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心O等高。一个质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处。小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的有
A.弹簧长度等于R时,小球的动能最大
B.小球运动到B点时的速度大小为
C.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
D.小球从A到C的过程中,弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量
高一物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上.一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物.忽略小圆环的大小.
(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图).在两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量的重物,使两个小圆环间的绳子水平,然后无初速释放重物M.设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距离.
(2)若不挂重物M,小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?
高一物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心O等高。一质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方0.5R处。小球从最高点A由静止开始逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球运动到B点时的速度大小为
B.弹簧长度等于R时,小球的机械能最大
C.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
D.小球运动到B点时重力的功率为0
高一物理多选题困难题查看答案及解析
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如图所示,竖直平面内,固定一半径为R的光滑圆环,圆心为O,O点正上方固定一根竖直的光滑杆.质量为m的小球A套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B一起套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接.当小球A位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当小球A位于圆环最右端时,装置能够保持静止.若将小球A置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0),使小球沿环顺时针滑下,到达圆环最右端时小球A的速度vA= (g为重力加速度).不计一切摩擦,A、B均可视为质点.求:
(1)此时滑块B的速度大小;
(2)此过程中,弹簧对滑块B所做的功;
(3)小球A滑到圆环最低点时,弹簧弹力的大小.
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一半径为的光滑圆环固定在竖直平面内,环上套两个中央有孔的小球A和B,A、B间由原长为的轻弹簧连接,它们处于如图所示位置时恰好能保持静止状态,此时B球与环心等高,AB与水平面成30°夹角。已知B球质量为,求
(1)A球质量
(2)弹簧的劲度系数k。
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一半径为的光滑圆环固定在竖直平面内,环上套两个中央有孔的小球A和B,A、B间由原长为的轻弹簧连接,它们处于如图所示位置时恰好能保持静止状态,此时B球与环心等高,AB与水平面成夹角。已知B球质量为,求A球质量和弹簧的劲度系数k。
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如图,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软细绳,绳上套有一光滑小铁环。现将大圆环在竖直平面内绕圆心O点逆时针缓缓转过一个微小角度,轻绳对A、B两点拉力,则( )
A. 变小 B. 变大
C. 轻绳对小铁环的作用力变大 D. 小铁环与O点总是在同一竖直线上
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