如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘。水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相

如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘。水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相

题型:不详难度:来源:
如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘。水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点。在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小。现用质量m0=0.4kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m=0.2kg、带+q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点,释放后,小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P。(取g= 10m/s2)求:

(1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;
(2)释放后,小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)小物块b在半圆轨道运动中最大速度的大小。
答案
(1)  3m/s (2) 0.9J (3) m/s
解析

试题分析:(1) 在P点,
由B到P由动能定理:
解得:vB=3m/s
(2)由C到B,对物块a由能量守恒定律得,
由C到B,对物块b由能量守恒定律得,
摩擦力做功
解得 Wf="0.9J"
(3)物块b与圆心连线与竖直方向的夹角为450位置时(设为D),速度最大,B→D,由动能定理得

解得,m/s
举一反三
迪拜塔超过160层,且拥有56部电梯,速度最高达每秒17.4米,那将是世界上速度最快且运行距离最长的电梯,则一部电梯从第160层下降到底层的过程中(阻力不计)(  )
A.缆绳对电梯拉力的大小一定小于重力
B.缆绳对电梯拉力做功的大小一定等于重力所做的功
C.电梯下降过程速度取最大值时,加速度一定最小
D.电梯发动机做恒定功率运行

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如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置的半径为R的圆环顶点P,另一端系一质量为m的小球,小球穿在圆环上做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点,弹簧处于自然状态,当小球运动到最低点时速率为v,对圆环恰好没有压力。下列分析正确的是(  )
A.从A到B的过程中,小球的机械能守恒
B.从A到B的过程中,小球的机械能增加
C.小球过B点时,弹簧的弹力为mg+
D.小球过B点时,弹簧的弹力为mg-

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在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环(小环可以自由转动,但不能上下移动),小环上连接一轻绳,与一质量为的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触.如图所示,图①中小环与小球在同一水平面上,图②中轻绳与竖直轴成角.设图①和图②中轻绳对小球的拉力分别为,圆锥内壁对小球的支持力分别为,则下列说法中正确的是(  ) 
A.一定为零,一定为零
B.可以为零,可以不为零
C.一定为零,可以为零
D.可以为零,可以不为零

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(16分)如图所示,半径的光滑半圆轨道竖直固定在高的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长.可视为质点的两物块束缚在一起,并静止在平台的最右端D点,它们之间有被压缩的轻质弹簧,某时刻突然解除束缚,使两物块具有水平方向的速度,通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是,水平抛出后在水平地面上的落在水平地面上的P点,也落在P点.已知.求:

(1)在 A时的速度?
(2)P点到D点的水平距离?
(3)解除束缚,使两物块具有的水平方向的速度的大小?.
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两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则a、b两小球具有相同的
A.角速度B.线速度C.向心力D.向心加速度

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