光滑水平面上放着质量mA="1" kg的物块A与质量mB="2" kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B
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光滑水平面上放着质量mA="1" kg的物块A与质量mB="2" kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B
题型:不详
难度:
来源:
光滑水平面上放着质量m
A
="1" kg的物块A与质量m
B
="2" kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能E
p
="49" J。在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R="0.5" m,B恰能到达最高点C。取g="10" m/s
2
,求:
(1)绳拉断后瞬间B的速度
v
B
的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。
答案
(1)5 m/s(2)4N·s(3)8 J
解析
(1)设B在绳被拉断后瞬间的速度为
v
B
,到达C时的速度为
v
c
,有m
B
g=m
B
又由机械能守恒得
m
B
=
m
B
+2m
B
gR
代入数据得v
B
="5" m/s。
(2)设弹簧恢复到自然长度时B的速度为
v
1
,取水平向右为正方向,有E
p
=
m
B
I=
m
B
v
B
-
m
B
v
1
代入数据得I=-4N·s,其大小为4N·s。
(3)设绳断后A的速度为v
A
,取水平向右为正方向,有
m
B
v
1
=m
B
v
B
+m
A
v
A
W=
m
A
代入数据得W="8" J
举一反三
(12分)如图,绝缘的光滑圆弧曲面固定在竖直平面内,B为曲面最低点,曲面上的A点与曲面圆心O的连线与竖直方向夹角
37
o
。曲面所在区域和B点左下方的区域内都存在电场强度大小都为E的匀强电场,方向分别是水平向右和竖直向上。开始时有一质量为m的带电小球处于A点恰好保持静止。此后将曲面内的电场撤去,小球沿曲面下滑至B点时以速度V
0
水平抛出,最后落在电场内地面的P点,P点与B点间的水平距离为L。已知
,重力加速度为g。
求:(1)小球的带电性及电量q
(2)B与P的竖直距离h
(3)小球运动到B点时受到曲面的压力F的大小。
题型:不详
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|
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以下运动中,物体的机械能一定守恒的是
A.在水平面上做匀速圆周运动的物体
B.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体
C.运动过程中受合外力为零的物体
D.运动过程中不受摩擦力作用的物体
题型:不详
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如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R="5.0" m,轨道在C处与水平地面相切.在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v
o
="5" m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平面上的D点,求C、D间的距离s.g="10" m/s
2
.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道,其端点P在圆心0的正上方,另一个端点Q与圆心0在同一水平面上.一只小球(视为质点)从Q点正上方某一高度处自由下落.为使小球从Q点进入圆弧轨道后从P点飞出,且恰好又从Q点进入圆弧轨道,小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是 ( )
A.R
B.R/4
C.3R/2
D.无论h是多大都不可能
题型:不详
难度:
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使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点?
题型:不详
难度:
|
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