游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们可以把它抽象成如图所示的由曲面轨道和圆轨道平滑连接的模型(不计摩擦和空气阻力)。若质量为m的小球从曲面轨道上的P点由静止开始下滑,并且可以顺利通过半径为R的圆轨道的最高点A。已知P点与B点的高度差h=3R,求:
(1)小球通过最低点B时速度有多大?
(2)小球通过B点时受到圆轨道支持力有多大?
(3)若小球在运动中需要考虑摩擦和空气阻力,当小球从P点由静止开始下滑,且刚好通过最高点A,则小球从P点运动到A点的过程中克服摩擦和空气阻力所做的功是多少?
如图,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释放,在弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动经过C点,求:
(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服阻力做的功;
(3)物块离开C点后落回水平面AB时动能的大小。
如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上。一轻弹簧左端与立柱连接,右端与物块B连接,mB=2kg;竖直放置的半径R=1.8m的光滑四分之一圆弧最低点的切线水平,且与物块C上表面在同一水平面上。物块A从圆弧的顶点静止释放,达到最低点时炸裂成质量m1=2kg,m2=1kg的两个物块1和2,物块1水平向左运动与B粘合在一起,物块2具有水平向右的速度,刚好回到圆弧的最高点。A、B都可以看着质点。取g="10" m/s2。求:
(1) 物块A炸裂时增加的机械能△E是多少?
(2) 在以后的过程中,弹簧最大的弹性势能Epm是多大?
如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=300,皮带在电动机的带动下,始终保持V="2" m/s的速率运行.现把一质量m="10" kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经时间t="1.9" s,工件被传送到h="1.5" m的高处,取g="10" m/s2.求:
(1)工件与皮带间的动摩擦因数;
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能
如图所示,滑块的质量M=2kg,开始静止在水平面上的A点,滑块与水平面间的摩擦因数为,与A点相距s=2.25m的B点上方有一质量m=1.2kg的小球,小球被一长为米的轻绳紧挂在O点而处于静止状态。现给滑块一瞬时冲量I=10N·s,让滑块沿水平面向右运动,此后与小球发生碰撞,碰后小球恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动(g取10m/s2)。求:滑块最终静止在距离A点多远处?因滑块与小球碰撞而损失的机械能是多少?
在距地面高为h的光滑水平桌面上,一个轻弹簧左端固定,右端紧挨一质量为m的小球。用小球压缩弹簧后放手,小球沿水平桌面滑动后落地,已知落地时速度为v,求小球压缩弹簧所做的功。
如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M=2m的L型小车,车子的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,弹簧中储存的弹性势能为Ep,弹簧处于自然状态时将伸长到O点,小车在O点的右侧上表面光滑而左侧上表面粗糙且足够长,小车上有一质量为m的物块A,刚好与弹簧接触但不连接,在地面上有一固定的挡板P,P与小车右端接触但不粘连。在某一时刻,弹簧突然解除锁定,求:
(1)物块A与弹簧分离时的速度v0;
(2)小车运行的最大速度v;
(3)系统克服摩擦而产生的热量Q。
如图所示,在光滑水平面上放置A、B两物体,质量均为m,其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内。A物体以速度v0向右运动,并压缩弹簧。求:
(1)弹簧压缩量达到最大时A、B两物体的速度VA和VB。
(2)弹簧弹性势能的最大值EP。
试题篮
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