如图所示,水平面上固定着一个半径R=0.4m的 光滑环形轨道,在轨道内放入质量分别是M=0.2kg和m=0.1kg的小球A和 B(均可看成质点),两球间夹一短弹簧。
(1)开始时两球将弹簧压缩(弹簧的长度相对环形轨道半径和周长而言可忽略不计),弹簧弹开后不动,两球沿轨道反向运动一段时间后又相遇,在此过程中,A球转过的角度θ是多少?
(2)如果压缩弹簧在松手前的弹性势能E=1.2J,弹开后小球B在运动过程中受到光滑环轨道的水平侧压力是多大?
高三物理计算题中等难度题
如图所示,水平面上固定着一个半径R=0.4m的 光滑环形轨道,在轨道内放入质量分别是M=0.2kg和m=0.1kg的小球A和 B(均可看成质点),两球间夹一短弹簧。
(1)开始时两球将弹簧压缩(弹簧的长度相对环形轨道半径和周长而言可忽略不计),弹簧弹开后不动,两球沿轨道反向运动一段时间后又相遇,在此过程中,A球转过的角度θ是多少?
(2)如果压缩弹簧在松手前的弹性势能E=1.2J,弹开后小球B在运动过程中受到光滑环轨道的水平侧压力是多大?
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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?
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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=4kg,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
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如图所示,半径R=0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,B为轨道的最低点,B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车,平板车质量M=2kg,小车的上表面与B点等高,质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放。取g=10m/s2.试求:
(1)物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小;
(2)若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料,其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如图所示,平板车长度l=1m求物块滑离平板车时的速率;
(3)若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料,物块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,物块仍从圆弧最高点A由静止释放,为了保证物块不从平板车上掉下来平板车至少多长?
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如图所示:半径为R=1.8m的光滑圆轨道竖直固定在高h=5m的水平台上,平台BC长s=4.5m,一质量为mb=1kg的小球b静止在C点。现让一质量为ma=2kg的小球a从A点(与圆心等高)静止释放,运动到C点与b球发生碰撞,碰撞后a球的速度水平向右,a、b分别落在水平面上的M、N两点,M、N两点与平台的水平距离分别为xa=3m、xb=4m。两球可视为质点,g=10m/s2。求:
(1)碰撞后,b球获得的速度大小vb;
(2)碰撞前,a球的速度大小v0;
(3)判断BC段平台是否光滑?若不光滑,请求出平台的动摩擦因数。
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如图,质量均为1kg的小球A、B(均可视为质点)静置于水平面上的C点,D点处有一固定的竖直光滑半圆轨道,轨道半径R=8cm,CD间距离x0=4m。现用F=9N的水平向右的力推A,在到达D点前某时刻撤去F,此后B恰能通过半圆轨道的最高点。已知A、B与水平面动摩擦因数分别为µ1=0.2,µ2=0.1。求:
①力F作用的时间。
②最终A、B两球间的距离(B落地后即静止)。
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如图所示,半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内,直径AC竖直,下端A与光滑的水平轨道相切.一个质量m=1kg的小球沿水平轨道从A端以VA=3m/s的速度进入竖直圆轨道,后小球恰好能通过最高点C.不计空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少?
(2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少?
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如图所示,半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内,直径AC竖直,下端A与光滑的水平轨道相切.一个质量m=1kg的小球沿水平轨道从A端以VA=3m/s的速度进入竖直圆轨道,后小球恰好能通过最高点C.不计空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少?
(2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少?
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如图,固定在水平面上组合轨道,由光滑的斜面、光滑的竖直半圆(半径R=2.5m)与粗糙的水平轨道组成;水平轨道摩擦因数μ=0.25,与半圆的最低点相切,轨道固定在水平面上.一个质量为m=0.1kg的小球从斜面上A处静止开始滑下,并恰好能到达半圆轨道最高点D,且水平抛出,落在水平轨道的最左端B点处.不计空气阻力,小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失,g取10m/s2.求:
(1)小球出D点的速度v;
(2)水平轨道BC的长度x;
(3)小球开始下落的高度h.
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