如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球。开始时小球位于A点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动到最低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零,已知重力加速度为g。下列分析正确的是( )
A. 轻质弹簧的原长为R
B. 小球过B点时,所受的合力为
C. 小球从A到B的过程中,重力势能转化为弹簧的弹性势能
D. 小球运动到B点时,弹簧的弹性势能为
高一物理选择题简单题
如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球.开始时小球位于A点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动的最低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零,已知重力加速度为g.下列分析正确的是
A.轻质弹簧的原长为R
B.小球过B点时,所受的合力为
C.小球从A到B的过程中,重力势能转化为弹簧的弹性势能
D.小球运动到B点时,弹簧的弹性势能为
高一物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球。开始时小球位于A点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动到最低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零,已知重力加速度为g。下列分析正确的是( )
A. 轻质弹簧的原长为R
B. 小球过B点时,所受的合力为
C. 小球从A到B的过程中,重力势能转化为弹簧的弹性势能
D. 小球运动到B点时,弹簧的弹性势能为
高一物理选择题简单题查看答案及解析
劲度系数为k的轻弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球,开始时小球位于A点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动到最低点B时速率为v,此时小球与圆环间弹力恰好为零。当地重力加速度取g,则正确的说法是
A. 小球经过B点时,弹簧的弹力大小为
B. 小球经过B点时,弹簧的弹力大小为
C. 从A到B的过程中,小球减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
D. 从A到B的过程中,重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功
高一物理选择题中等难度题查看答案及解析
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一个质量为的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖直的圆环上,弹簧固定于环的最高点A,环的半径,弹簧原长,劲度系数为,如图所示,若小球从图示位置B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能。取。
求:(1)小球到C点时的速度vC的大小。
(2)小球在C点时对环的作用力。
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如图所示,一个重为G的小球套在竖直放置的光滑圆环上,一个劲度系数为k,自然长度为L(L小于直径)的轻质弹簧,一端与小球相连,另一端固定在圆环的最高点A点,小球处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角,求圆的半径。
【答案】
【解析】以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图.根据平衡条件,运用三角形相似法得到弹簧的弹力大小,再由胡克定律和几何知识求出。
【解析】
以小球为研究对象,受力分析图
由图看出,力的三角形△BCD和△AOB相似,设AB长度为l
由三角形相似可得
解得
由胡克定律有
而
联立解得
【题型】解答题
【结束】
18
在平直的公路上,一辆摩托车从静止出发追赶正前方400m处正以的速度匀速前进的卡车,若摩托车的最大速度为,匀加速的加速度为,求:
(1)摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间?
(2)摩托车从静止开始运动到最大速度所运动的距离?
(3)摩托车追上卡车的时间要多长?
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(10分)半径R=0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m=0.20 kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长为L0=0.50 m,劲度系数k=4.8 N/m。将小球从如图所示的位置由静止开始释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,这过程小球克服弹簧弹力做功0.6J(g取10m/s2)求:
(1)小球经过C点时的速度Vc的大小。
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向。
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如图所示,一个重为G的小环套在竖直放置的半径为R的光滑大圆环上,一个劲度系数为k,原长小于2R的轻弹簧,一端固定在大圆环顶点A,另一端与小环相连,小环在大圆环上可无摩擦滑动,环静止于B点时,弹簧与竖直方向的夹角=30°角。
(1)环静止时,弹簧是处于拉伸还是压缩状态。
(2)求弹簧的原长L是多少?
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如图所示,一个质量m=0.2kg的小环系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖直的固定大圆环上,弹簧另一端固定于圆环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧原长L0=0.5m,劲度系数k=4.8N/m,若小环从图示位置B点由静止开始滑到最低的C点,在C点弹簧的弹性势能为EP=0.6J,求:
(1)小环在C处时速度
(2)小环在C点受大圆环对小环的弹力
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如图所示,半径为R的光滑圆环竖直固定,质量为m的光滑小球套在圆环上并置于最高点A处,B为圆环的最低点。原长为R的轻质弹簧的一端与小球相连,另一端固定在环心O正下方的P点处,此时弹簧的弹性势能为。将小球从A处无初速度释放,绕圆环做圆周运动。取B点重力势能为零,重力加速度为g。
(1)画出小球在A处受力示意图;
(2)求小球在A处时的重力势能;
(3)求弹簧为原长时小球的速度与运动到最低点B处的速度之比。
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