如图,EF为一水平面,O点左侧是粗糙的,O点右侧是光滑的,一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与质量为m的物块A相连,A静止在O点,弹簧处于原长状态,与物体A完全相同
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如图,EF为一水平面,O点左侧是粗糙的,O点右侧是光滑的,一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与质量为m的物块A相连,A静止在O点,弹簧处于原长状态,与物体A完全相同
题型:广州一模
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如图,EF为一水平面,O点左侧是粗糙的,O点右侧是光滑的,一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与质量为m的物块A相连,A静止在O点,弹簧处于原长状态,与物体A完全相同的物块B,在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动.已知B与EO面间的滑动摩擦力大小为F/4.物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F,已知CO=4s,OD=s,试求撤去处力后:
(1)弹簧的最大弹性势能
(2)物块B最终离O点的距离.
答案
(1)B与A碰前速度为v
0
,碰后速度为v
1
根据动能定理研究B与A碰前过程:
(F-
1
4
F)4S=
1
2
mv
0
2
(1)
B与A碰撞动量守恒得:
mv
0
=2m v
1
(2)
当AB速度最后减到0时,弹簧具有最大弹性势能.根据功能关系得:
E
p
=FS+
1
2
2mv
1
2
(3)
由(1)、(2)、(3)式得 E
p
=
5
2
FS
(2)设AB回到O点时速度为v
2
根据能量守恒得:
E
p
=
1
2
2mv
2
2
(4)
根据动能定理有:
-
1
4
FL=0-
1
2
mv
2
2
(5)
由(4)、(5)式得 L=5S
答:(1)弹簧的最大弹性势能为
5
2
FS
(2)物块B最终离O点的距离是5S.
举一反三
一质量为M的平顶小车,以速度V
0
沿水平的光滑轨道作匀速直线运动.现将一质量为m的小物块无初速地放置在车顶前缘.已知物块和车顶之间的动摩擦系数为μ.
(1)、若要求物块不会从车顶后缘掉下,则该车顶最少要多长?
(2)、若车顶长度符合1问中的要求,整个过程中摩擦力共做了多少功?
题型:不详
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串列加速器是用来产生高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量为m=2.0×10
-26
kg,U=7.5×10
5
V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10
-19
C,求R.
题型:江苏
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如图所示,第一次用力F作用在物体上使物体在粗糙的水面上移动距离s,第二次用同样大小的力F作用在同一物体上,使它沿粗糙斜面向上移动相同的距离s,若物体与水平面、斜面间的动摩擦因数相同,则下列结论中正确的有( )
A.物体受到的摩擦力大小第一次比第二次大
B.两次力F做功一样多
C.两次物体增加的机械能一样多
D.物体机械能的增量第二次比第一次大
题型:不详
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竖直向上抛出一个小球,空气阻力不可忽略,已知小球上升到最高点跟抛出点高度为H,则上升和下降两个过程中,动能和势能相等的位置高度分别为h
1
和h
2
,则( )
A.h
1
<
H
2
B.h
1
>
H
2
C.h
2
=
H
2
D.h
2
>
H
2
题型:不详
难度:
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某学生实验小组为了搞清楚功、能之间的关系,设计了如下实验:
(一)主要实验器材:一块正方形的软木块,其边长D=15cm,一支出射速度能够连续可调的气枪,其子弹的质量m=10g;…
(二)主要实验过程:把正方形的软木块固定在桌面上,当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后,实验小组测得了子弹能够进入木块中5cm的深度.
请你利用力学的知识,帮助他们分析和预测以下几个问题:
(1)为了使子弹能够穿透该木块,那么子弹的入射速度大小至少不能低于多少?
(2)子弹的水平速度v与子弹最多能进入木块中的深度d之间的函数关系式是怎样的?
题型:不详
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