如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.
高二物理简答题中等难度题
如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.
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如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC上有一轻质弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧自由端B与轨道最低点C的距离为4R,现用一个小球压缩弹簧(不拴接),当弹簧的压缩量为l时,释放小球,小球在运动过程中恰好通过半圆形轨道的最高点E;之后再次从B点用该小球压缩弹簧,释放后小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B点,已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比,弹簧始终处在弹性限度内,求第二次压缩时弹簧的压缩量。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如右图所示,光滑的水平面AB与半径为R=0.32 m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切,D为轨道最高点.用轻质细线连接甲、乙两小球,中间夹一轻质弹簧,弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为m1=0.1 kg,乙球的质量为m2=0.3 kg,甲、乙两球静止在光滑的水平面上。现固定甲球,烧断细线,乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点。重力加速度g取10 m/s2,甲、乙两球可看作质点。
①试求细线烧断前弹簧的弹性势能;
②若甲球不固定,烧断细线,求乙球离开弹簧后进入半圆轨道能达到的最大高度;
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如右图所示,光滑的水平面AB与半径为R=0.32 m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切,D为轨道最高点.用轻质细线连接甲、乙两小球,中间夹一轻质弹簧,弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为m1=0.1 kg,乙球的质量为m2=0.3 kg,甲、乙两球静止在光滑的水平面上。现固定甲球,烧断细线,乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点。重力加速度g取10 m/s2,甲、乙两球可看作质点。
①试求细线烧断前弹簧的弹性势能;
②若甲球不固定,烧断细线,求乙球离开弹簧后进入半圆轨道能达到的最大高度;
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=.现用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10m/s2)求:
(1)物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度;
(2)物块m2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力;
(3)释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=.现用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10m/s2)求:
(1)物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度;
(2)物块m2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力;
(3)释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3 m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点,在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=mg/q,现用质量m0=0.4 kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点,用同种材料、质量m=0.2kg、带+q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点,释放后,小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P。(g取10 m/s2)
求:
(1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;
(2)释放后,小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)小物块b在半圆轨道中运动到最大速度的位置记为D(图中未标出),则从B点到D点,电场力做的功。
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如图所示,可看成质点的质量分别为2m和m的物块A、B之间夹着一被压缩且锁定的轻、短弹簧,它们静止在光滑轨道abc的水平轨道ab上,bc为竖直平面内的半径为R=0.1m的半圆形轨道,长为L=0.4m的传送带逆时针转动,速度为v=2m/s,忽略传送带的d端与半圆轨道c点之间的缝隙宽度,物块B与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,解除弹簧的锁定后,求:
(1)为了使物块B在运动中一定能滑上传送带且不从e点脱离传送带,解除弹簧锁定后,物块B获得的速度必须满足的条件;
(2)如果m=1kg,开始时弹簧的弹性势能为EP=6.75J,物块B再次落到水平轨道ab上时与e点间水平距离为多大;
(3)在(2)中物块B在传送带上滑动时,因摩探产生的热量。
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如图所示,轨道ABO在同一竖直平面内,由光滑水平轨道OB和倾角θ=30°、高度h=1m的倾斜轨道BA连接而成,OB与BA连接处是半径很小的圆弧,水平轨道上一轻质弹簧左端O固定在竖直墙上,质量m=0.5kg的小物块从BA轨道上A点由静止开始下滑,已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数,重力加速度,弹簧形变始终在弹性限度内,求:
(1)物块在斜面上运动时的加速度大小;
(2)物块第一次在水平轨道上压缩弹簧运动到速度为零时,弹簧具有的弹性势能;
(3)物块在倾斜轨道上滑动的总路程s;
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如图所示,轨道ABO在同一竖直平面内,由光滑水平轨道OB和倾角θ=30°、高度h=1m的倾斜轨道BA连接而成, OB与BA连接处是半径很小的圆弧,水平轨道上一轻质弹簧左端O固定在竖直的墙上,质量m=0.5kg的小物块从BA轨道上A点由静止开始下滑。已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数,重力加速度g=10m/s2,弹簧形变始终在弹性限度内.求:
(1)物块第一次在水平轨道上压缩弹簧运动到速度为零时,弹簧具有的弹性势能EP;
(2)物块在倾斜轨道上滑动的总路程s;
(3)物块第n次压缩弹簧后,沿倾斜轨道上升的最大高度hn.
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