如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。D点位于水桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去
◎ 题目
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。D点位于水桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离为R,P点到桌面右侧边缘的水平距离为2R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为,物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2,求: (1)BD间的水平距离; (2)判断m2能否沿圆轨道到达M点; (3)m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功。 |
◎ 答案
解:(1)设物块由D点以初速度做平抛,落到P点时其竖直速度为 , 得m/s 或设平抛用时为t,则 在竖直方向上: 在水平方向上: 可得 在桌面上过B点后初速m/s,加速度a=-4m/s2 BD间位移为m (2)若物块能沿轨道到达M点,其速度为,由机械能守恒定律得: 轨道对物块的压力为FN,则 解得 即物块不能到达M点 (3)设弹簧长为AC时的弹性势能为Ep,物块与桌面间的动摩擦因数为μ 释放m1时: 释放m2时: 且m1=2m2 解得J m2释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf,则由能量转化及守恒定律得: 解得Wf=5.6J |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。D点位于水桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【平抛运动】,【向心力】,【机械能守恒定律】,【能量转化与守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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