如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.桌面高为h.质量为m的物块P将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块P过B点后做匀减速直

如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.桌面高为h.质量为m的物块P将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块P过B点后做匀减速直

题型:不详难度:来源:
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.桌面高为h.质量为m的物块P将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块P过B点后做匀减速直线运动,从右边缘D点飞离桌面后,落到水平地面上的N点.若D、N两点之间的水平距离为s,B、D两点之间的距离亦为s,物块P与桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,物块P可视为质点,弹簧在弹性限度内,不计空气阻力,求:
(1)物块P运动到D点时速度υD的大小;
(2)物块P过B点时的速度υB的大小;
(3)若将质量为5m的物块Q(也可视为质点)将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块Q刚好停在B点,设两物块均用同种材料制成且表面粗糙程度相同,求B、C两点之间的距离L.魔方格
答案
(1)将物块P过D点后做平抛运动有:
h=
1
2
gt2               
s=υDt                  
得     υD=s


g
2h
            
(2)物块P从B点运动到D点的过程中,由动能定理得:
-μmgs=
1
2
D2 -
1
2
B2   
得             υB=


2μgs+
gs2
2h
         
(3)物块P从C点运动到B点,运用动能定律得:
 W-μmgL=
1
2
B2 -0       
物块Q从C点运动到B点,运用动能定律得:
 W-μ?5mgL=0-0           
解得         L=
s
4
+
s2
16μh

答:(1)物块P运动到D点时速度υD的大小是s


g
2h

(2)物块P过B点时的速度υB的大小是


2μgs+
gs2
2h

(3)B、C两点之间的距离L是
s
4
+
s2
16μh
举一反三
如图,在距地面高为H=45m处,某时刻将一小球A以初速度v0=10m/s水平向右抛出,与此同时,在A的正下方有一质量mB=1kg的物块B受水平向右恒力F=6N作用从静止开始运动,B与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,A、B均可视为质点,空气阻力不计,g取10m/s2,求:
(1)A球从抛出到落至地面所用的时间.
(2)A球落地时,A、B之间的距离.魔方格
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如图所示,在倾角为α的斜面的顶点将小球水平抛出,若抛出时的初速度较大,小球落到斜面上时的速度也较大,因此有人猜想:“小球落到斜面上的速度大小与平抛的初速度的大小成正比”.这个猜想是______(选填:“正确的”或“不正确的”).也有人猜想:“小球落到斜面上的速度方向与斜面的夹角随平抛的初速度大小的增大而增大”.这个猜想是______(选填:“正确的”或“不正确的”).魔方格
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如图所示,光滑轨道固定在竖直平面内,水平段紧贴地面,弯曲段的顶部切线水平、离地高为h=2.5m.滑块A静止在水平轨道上,v0=40m/s 的子弹水平射入滑块A后一起沿轨道向右运动,并从轨道顶部水平抛出.已知滑块A的质量是子弹的3倍,取g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)子弹射入滑块后一起运动的速度.
(2)滑块A到达轨道顶部水平抛出时速度多大?
(3)滑块抛出后水平位移x=?

魔方格
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“S”形玩具轨道如图所示.该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内.轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切.弹射装置将一个直径略小于细管直径的小球(可视为质点)从a点水平射向b点并进入轨道,经过轨道后从P点水平抛出.已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,ab段长L=2.25m,半圆的半径R=0.1m,不计其它机械能损失,g取10m/s2,若v0=
5m
s
,求:
(1)小球到达b点时的速度vb
(2)小物体从P点抛出后的水平射程.魔方格
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如图所示,平台AB距地面CD的高度h=0.8m,有一滑块从A点以初速度v0释放沿平台滑动,并从平台的边缘B点水平飞出,最后落在地面的D点.已知滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25,AB=2.2m,落地点到平台的水平距离为2m(不计空气阻力,g=l0m/s2)求:
(1)滑块的初速度v0
(2)滑块从A到D所用的时间.魔方格
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