高三物理解答题中等难度题
如图,光滑半圆形轨道半径为R,水平面粗糙,弹簧自由端D与轨道最低点C距离为4R,一质量为m的可视为质点的小物块自圆轨道中点B由静止释放,压缩弹簧后被弹回到D点恰好静止。已知物块与水平面的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g,弹簧始终处在弹性限度内,求:
1.弹簧的最大压缩量和最大弹性势能
2.现把D点右侧水平地面打磨光滑,且已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比,使小物块压缩弹簧,释放后能通过半圆轨道最高点A,压缩量至少是多少?(结果用根号表示)
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如图,光滑半圆形轨道半径为R,水平面粗糙,弹簧自由端D与轨道最低点C距离为4R,一质量为m的可视为质点的小物块自圆轨道中点B由静止释放,压缩弹簧后被弹回到D点恰好静止。已知物块与水平面的动摩擦因数为0.2:重力加速度为g,弹簧始终处在弹性限度内,求:
1.弹簧的最大压缩量和最大弹性势能
2.现把D点右侧水平地面打磨光滑,且已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比,使小物块压缩弹簧,释放后能通过半圆轨道最高点A,压缩量至少是多少?
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如图所示,一个质量为M,内有半径为R的半圆形轨道的长方槽体,放在光滑水平面上,左端紧靠一台阶,B为轨道最低点,其半圆形轨道的左半部AB光滑,右半部BC粗糙,一可视为质点的物体(质量为m)由离A高为R的D处自由下落,刚好由A进入轨道到达右半部分的最高点C,求此过程中两物体增加的内能为多少?(M>m)
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如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面AB长为,其下端与光滑的圆弧轨道BCD相切与B,C是最低点,圆心角,D与圆心O等高,圆弧轨道半径,现有一个质量为可视为质点的滑块,从D点的正上方的E点处自由下落,滑块恰好能运动到A点,(,,,计算结果可保留根号)求:
(1)滑块第一次到达B点的速度;
(2)滑块与斜面AB之间的动摩擦因数;
(3)滑块在斜面上运动的总路程及总时间。
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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,且恰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)弹簧被锁定时具有的弹性势能;
(3)小球返回到P点时的加速度大小。
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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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