(11分)如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个质量为m=1kg的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,B点与水平传送带的左端刚好平齐接触,传送带的长度BC的长为L=6m,沿逆时针方向以恒定速度v=2m/s匀速转动。CD为光滑的水平轨道,C点与传送带的右端刚好平齐接触,DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道,DE与CD相切于D点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。
(1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带刚好能到达C点,求弹簧储存的弹性势能Ep;
(2)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带能够通过C点,并经过圆弧轨道DE,从其最高点E飞出,最终落在CD上距D点的距离为x=1.2m处(CD长大于1.2m),求物块通过E点时受到的压力大小;
(3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能。
高三物理简答题困难题
(11分)如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个质量为m=1kg的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,B点与水平传送带的左端刚好平齐接触,传送带的长度BC的长为L=6m,沿逆时针方向以恒定速度v=2m/s匀速转动。CD为光滑的水平轨道,C点与传送带的右端刚好平齐接触,DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道,DE与CD相切于D点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。
(1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带刚好能到达C点,求弹簧储存的弹性势能Ep;
(2)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带能够通过C点,并经过圆弧轨道DE,从其最高点E飞出,最终落在CD上距D点的距离为x=1.2m处(CD长大于1.2m),求物块通过E点时受到的压力大小;
(3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能。
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如图(a)所示,轻质弹簧左端固定在墙上,自由状态时右端在C点,C点左侧地面光滑、右侧粗糙.用可视为质点的质量为m=1kg的物体A将弹簧压缩至O点并锁定.以O点为原点建立坐标轴.现用水平向右的拉力F作用于物体A,同时解除弹簧锁定,使物体A做匀加速直线运动,拉力F随位移x变化的关系如图(b)所示,运动到0.225m处时,撤去拉力F.
(1)求物体A与粗糙地面间的动摩擦因数以及向右运动至最右端的位置D点的坐标;
(2)若在D点给物体A一向左的初速度,物体A恰好能将弹簧压缩至O点,求物体A到C点时的速度;
(3)质量为M=3kg的物体B在D点与静止的物体A发生弹性正碰,碰后物体A向左运动并恰能压缩弹簧到O点,求物体B与A碰撞前的瞬时速度.
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如图所示,粗糙的水平桌面上放置一个弹簧,左端固定,右端自由伸长到桌边A点。水平桌面右侧有一竖直放置的固定光滑圆弧轨道BNM, MN为其竖直方向的直径,其中。现用一个质量m=1kg可视为质点的小物块放在桌面的右端A点,并施加一个水平向左的外力作用在小物块上,使它缓慢移动,并将弹簧压缩x=0.2m,在这一过程中,所用外力F与压缩量的关系如图所示,然后撤去F释放小物块,让小物块沿桌面运动,小物块飞离平台一段时间后恰好沿切线由B点进入圆弧轨道,并能够到达M点。滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,g取10m/s2。求:
(1)弹簧压缩过程中存贮的最大弹性势能EP;
(2)小物块由A到B的时间(结果可用分数表示);
(3)圆弧轨道的半径R取值范围。
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如图甲所示,水平桌面上有一条轻质弹簧,左端固定在竖直墙面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=1kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP,P为地面上一点,MN为其竖直方向的直径。现对小物块施加一个外力F,使它缓慢移动,将弹簧压缩至A点时,压缩量为x=O.1m,在这一过程中,所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块,让小物块沿桌面运动,已知O点至桌面B点的距离为L=0.2m,水平桌面的高度为h=0.6m。计算时,可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,g取10m/s2。求:
(1)弹簧压缩过程中存贮的最大弹性势能EP;
(2)小物块到达桌边B点时速度的大小VB:
(3)小物块落地时恰好沿切线由P点进入圆弧轨道,并恰好通过M点,求圆弧轨道的半径R。
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如图甲所示,水平桌面上有一条轻质弹簧,左端固定在竖直墙面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=1kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP,P为地面上一点,MN为其竖直方向的直径。现对小物块施加一个外力F,使它缓慢移动,将弹簧压缩至A点时,压缩量为x=O.1m,在这一过程中,所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块,让小物块沿桌面运动,已知O点至桌面B点的距离为L=0.2m,水平桌面的高度为h=0.6m。计算时,可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,g取10m/s2。求:
(1)弹簧压缩过程中存贮的最大弹性势能EP;
(2)小物块到达桌边B点时速度的大小VB:
(3)小物块落地时恰好沿切线由P点进入圆弧轨道,并恰好通过M点,求圆弧轨道的半径R。
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如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量为m=1kg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,AB长为L=12m,与传送带相邻的粗糙水平面BC长为x=4m,物块与传送带及水平面BC间的动摩擦因数均为,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直半圆弧与BC平滑连接,在半圆弧的最高点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E点(取g=10m/s2)。
(1)求滑块被弹簧弹出时的速度;
(2)求右侧圆弧的轨道半径R;
(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范围。
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如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量为m=1kg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,AB长为L=12m,与传送带相邻的粗糙水平面BC长为x=4m,物块与传送带及水平面BC间的动摩擦因数均为,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直半圆弧与BC平滑连接,在半圆弧的最高点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E点(取g=10m/s2)。
(1)求滑块被弹簧弹出时的速度;
(2)求右侧圆弧的轨道半径R;
(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范围。
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如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量为m=1kg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,AB长为L=12m,与传送带相邻的粗糙水平面BC长为x=4m,物块与传送带及水平面BC间的动摩擦因数均为,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直半圆弧与BC平滑连接,在半圆弧的最高点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E点(取g=10m/s2)。
(1)求滑块被弹簧弹出时的速度;
(2)求右侧圆弧的轨道半径R;
(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范围。
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(11分)如图所示,一根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=1.0 kg,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x=0.1 m至A点,在这一过程中,所用外力与弹簧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=0.2m。水平桌面的高为h=1.8 m,计算时,可取滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。(g取10 m/s2)
求:(1)压缩弹簧过程中,弹簧存贮的最大弹性势能;
(2)小物块落地点与桌边B的水平距离。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m,长度为l的小车,小车左端有一质量也是m可视为质点的物块。车子的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略),物块与小车间动摩擦因数为,整个系统处于静止。现在给物块一个水平向右的初速度v0,物块刚好能与小车右壁的弹簧接触,此时弹簧锁定瞬间解除,当物块再回到左端时,与小车相对静止。求:
(1)物块的初速度v0;
(2)在上述整个过程中小车相对地面的位移。
高三物理简答题极难题查看答案及解析