如图所示,AB与CD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,BC错开的距离略大于小球的直径,整个装置竖直放置于水平长轨道MN上,AB与水平轨道MN相切于A点。有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处,右端与质量为m的小球接触(不拴接)。水平轨道MP段光滑,PA段粗糙、长为2R,运动小球受到PA段阻力为小球重力的0.25倍。开始时,弹簧处于被压缩的锁定状态,锁定时的弹性势能EP=5mgR,解除锁定后,小球将被弹出,重力加速度为g,试计算:
(1)小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向;
(2)判断小球能否过D点,若能过D点,则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离。
高三物理简答题困难题
如图所示,AB与CD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,BC错开的距离略大于小球的直径,整个装置竖直放置于水平长轨道MN上,AB与水平轨道MN相切于A点。有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处,右端与质量为m的小球接触(不拴接)。水平轨道MP段光滑,PA段粗糙、长为2R,运动小球受到PA段阻力为小球重力的0.25倍。开始时,弹簧处于被压缩的锁定状态,锁定时的弹性势能EP=5mgR,解除锁定后,小球将被弹出,重力加速度为g,试计算:
(1)小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向;
(2)判断小球能否过D点,若能过D点,则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离。
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,AB与CD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,BC错开的距离略大于小球的直径,整个装置竖直放置于水平长轨道MN上,AB与水平轨道MN相切于A点。有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处,右端与质量为m的小球接触(不拴接)。水平轨道MP段光滑,PA段粗糙、长为2R,运动小球受到PA段阻力为小球重力的0.25倍。开始时,弹簧处于被压缩的锁定状态,锁定时的弹性势能EP=5mgR,解除锁定后,小球将被弹出,重力加速度为g,试计算:
(1)小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向;
(2)判断小球能否过D点,若能过D点,则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离。
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,AB与CD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,BC错开的距离略大于小球的直径,整个装置竖直放置于水平长轨道MN上,AB与水平轨道MN相切于A点。有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处,右端与质量为m的小球接触(不拴接)。水平轨道MP段光滑,PA段粗糙、长为2R,运动小球受到PA段阻力为小球重力的0.25倍。开始时,弹簧处于被压缩的锁定状态,锁定时的弹性势能EP=5mgR,解除锁定后,小球将被弹出,重力加速度为g,试计算:
(1)小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向;
(2)判断小球能否过D点,若能过D点,则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离。
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线O1O2水平。轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管的内径),长为R的薄板DE置于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距离为R。开始时弹簧处于锁定状态,具有的弹性势能为3mgR,其中g为重力加速度。解除锁定,小球离开弹簧后进入管道,最后从C点抛出。
(1)求小球经C点时的动能和小球经C点时所受的弹力。
(2)讨论弹簧锁定时弹性势能满足什么条件,从C点抛出的小球才能击中薄板DE。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线O1O2水平。轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管的内径),长为R的薄板DE置于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距离为R。开始时弹簧处于锁定状态,具有的弹性势能为3mgR,其中g为重力加速度。解除锁定,小球离开弹簧后进入管道,最后从C点抛出。
(1)求小球经C点时的动能和小球经C点时所受的弹力。
(2)讨论弹簧锁定时弹性势能满足什么条件,从C点抛出的小球才能击中薄板DE。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两个半径均为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线O1O2水平。轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与一质量为m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管的内径),长为R的薄板DE固定于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距离为R。现用外力向左推动小球,使弹簧压缩到某一位置,然后放开,小球被弹簧弹出后进入管道,最后从C点抛出。重力加速度为g
(1)小球经过C点时所受的弹力的大小为mg,求弹簧弹性势能的大小Ep;
(2)若更换不同质量的小球,然后仍将弹簧压缩至相同的位置释放,小球经C点抛出能击中薄板DE,求小球质量m1的取值范围。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两个半径均为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平向上,圆心连线O1O2水平,轻弹簧左端定在竖直板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直略小于管的内径),宽和高与为R的本盒子固定于水平面上,盒子左侧DG到管道右端C的水平离为R,开始时弹簧处手锁定状态,具有的弹性势能为4mgR,其中g为重力加速度.解除锁定、小球离开弹簧进入管道、最后从C点抛出.(轨道ABC与木盒截面EFGD在同一竖直面内)
(1)求小球经C点时的动能
(2)求小球经C点时对轨道的压力;
(3)小球从C点抛出后能直接击中盒子底部时,讨论弹簧定时弹性势能满足什么条件
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,倾角θ=370的直轨道AC与光滑圆弧轨道CDEF在C处平滑连接,整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为R,DF是竖直直径,以O为圆心,E、O、B三点在同一水平线上,A、F也在同一水平线上。两个小滑块P、Q(都可视为质点)的质量都为m。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等,而滑块P与直轨道AC的摩擦不计。开始时滑块Q静止于B处,之后让P由静止从A处释放,在B点与Q相碰,碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动。已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连,sin370=0.6,cos370=0.8,取重力加速度为g,求:
(1)两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值。
(2)滑块Q在轨道AC往复运动经过的最大路程。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在水平面上固定一个半径R=1.6m的3/4光滑圆弧轨道的工件,其圆心在O点,AOC连线水平,BOD连线竖直.在圆周轨道的最低点B有两个质量分别为m1=2kg,m2=1kg的可视为质点的小球1和2,两小球间夹有一个极短的轻弹簧,当弹簧储存了EP=90J的弹性势能时锁定弹簧.某时刻解除锁定,弹簧将两个小球弹开,重力加速度g=10m/s2,试求:
(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度的大小
(2)通过计算说明小球2第一次沿轨道上滑过程中能否到达D点?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析