高中物理常见家用电器技术参数的含义及其选用计算题

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m_c=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，m_B=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E_pm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？

如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到曲面N的某一点上，取g=10m/s²。求：

（1）发射该钢球前，弹簧的弹性势能EP多大？
（2）钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少（结果保留两位有效数字）？

运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示，AB是水平路面，BC是半径为20m的圆弧，CDE是一段曲面。运动员驾驶功率始终是P＝1.8 kW的摩托车在AB段加速，通过B点时速度已达到最大v_m=20m/s，再经t＝13s的时间通过坡面到达E点，此刻关闭发动机水平飞出。已知人和车的总质量m＝180 kg，坡顶高度h＝5m，落地点与E点的水平距离s＝16m，重力加速度g＝10m/s²。如果在AB段摩托车所受的摩擦阻力恒定，且不计空气阻力，求：

（1）AB段摩托车所受摩擦阻力的大小
（2）摩托车过圆弧B点时受到地面支持力的大小
（3）摩托车在沿BCDE冲上坡顶冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功

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E_p，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1所示，质量为的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为的物体A(可视为质点)。一个质量为的子弹以500m/s的水平速度迅速射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上。若物体A与小车间的动摩擦因数。（g=10m/s²）

（1）平板车最后的速度是多大？
（2）全过程损失的机械能为多少？
（3）A在平板车上滑行的距离为多少？

（多选）如图所示，一个长为L，质量为M的长方形木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s。则在此过程中（   ）

A．摩擦力对物块做功为

B．摩擦力对木板做功为

C．木板动能的增量为

D．系统由于摩擦而产生的热量为

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V_A和V_B。
（2）弹簧弹性势能的最大值E_P。

如图所示，水平轨道PAB与四分之一圆弧轨道BC相切于B点，其中，PA段光滑，AB段粗糙，动摩擦因数=0.1，AB段长度L=2m，BC段光滑，半径R=lm。轻质弹簧劲度系数k=200N/m，左端固定于P点，右端处于自由状态时位于A点．现用力推质量m=2kg的小滑块，使其缓慢压缩弹簧（即推力做功全部转化为弹簧的弹性势能），当推力做功W =20J时撤去推力．重力加速度取g=10m/s²．

（1）求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时的速度；
（2）判断滑块能否越过C点，如果能，求出滑块到达C点的速度v_c；如果不能，求出滑块能达到的最大高度h。
（3）求滑块最终停止时距A点的距离。

在一次军事演习中，解放军战士为了让炮弹以200m/s的速度击中前方450m高山崖上的某处军事目标，那大炮射击时至少需要让炮弹以多少的速度射出？

（原创题）将质量为M=30kg、长为L=2.0m长为的平板车放在光滑水平地面上，车的左端放一质量m="5" kg的物体，m与M之间的动摩擦因数=0.3,今用力F=20N的水平拉力试图将m拉离车的右端，车的右端距固定墙0.25m，车与墙发生碰撞时没有能量损失。求
（1）  车与墙碰撞过程中的动量变化量。
（2）  m离开车的右端力F的瞬时功率。
（3）  m离开车的右端，所需要的时间 。
（4）  车与墙发生碰撞后到m在离开车的右端过程中，系统由于摩擦产生的热量。