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已知弹簧所储存的弹性势能与其形变量的平方成正比。如图所示,一轻弹簧左端固定在粗糙...

已知弹簧所储存的弹性势能与其形变量的平方成正比。如图所示,一轻弹簧左端固定在粗糙的水平轨道M点的竖直挡板上,弹簧处于自然状态时右端位于O点,轨道的MN段与竖直光滑半圆轨道相切于N点。ON长为L=1.9m,半圆轨道半径R=06m现将质量为m的小物块放于O点并用力缓慢向左压缩x时释放,小物块刚好能到达N点;若向左缓慢压缩2x时释放,小物块刚好能通过B点小物块与水平轨道之间的动摩擦因数=0.25。重力加速度取10m/s2

小物快看成质点,求:

(1)小物块刚好能通过B点时的速度大小;

(2)弹簧的压缩量x(结果可用根号表示)

 

(1) (2) 【解析】 (1)设小物块刚好通过B点时速度为,只有重力充当向心力 解得 (2)压缩X时,弹簧的弹性势能,K为比例系数 滑动摩擦力 而 由能量守恒 压缩2X时,弹簧的弹性势能 由能量守恒 联立解得  
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考点分析:
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如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍,重力加速度为g,不计空气阻力,不计物块的大小,则:

(1)物块到达A点时的速度大小和PA间的高度差分别为多少?

(2)物块从A运动到B所用时间和克服摩擦力做的功分别为多少?

 

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一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端,上端连接物块Q.一轻绳跨过定滑轮O,一端与物块Q连接,另一端与套在光滑竖直杆的物块P连接,定滑轮到竖直杆的距离为d=0.3m.初始时在外力作用下,物块PA点静止不动,轻绳与斜面平行,绳子张力大小为50N.已知物块P质量为m1=0.8kg,物块Q质量为m2=5kg,不计滑轮大小及摩擦,取g=10m/s2.现将物块P静止释放,求:

(1)物块P位于A时,弹簧的伸长量x1

(2)物块P上升h=0.4m至与滑轮O等高的B点时的速度大小

(3)物块P上升至B点过程中,轻绳拉力对其所做的功.

 

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如图所示,两个半径均为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平向上,圆心连线水平,轻弹簧左端定在竖直板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直略小于管的内径),宽和高与为R的本盒子固定于水平面上,盒子左侧DG到管道右端C的水平离为R,开始时弹簧处手锁定状态,具有的弹性势能为,其中g为重力加速度.解除锁定、小球离开弹簧进入管道、最后从C点抛出.(轨道ABC与木盒截面EFGD在同一竖直面内)

1)求小球经C点时的动能

2)求小球经C点时对轨道的压力;

3)小球从C点抛出后能直接击中盒子底部时,讨论弹簧定时弹性势能满足什么条件?

 

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如图所示,某同学设计一个游戏装置,用弹簧制作的弹射系统将小球从管口P弹出,右侧水平距离为L,竖直高度为H=0.5m处固定一半圆形管道,管道所在平面竖直,半径R=0.75m,内壁光滑。通过调节立柱Q可以改变弹射装置的位置及倾角,若弹出的小球从最低点M沿切线方向进入管道,从最高点N离开后能落回管口P,则游戏成功。小球质量为0.2kg,半径略小于管道内径,可视为质点,不计空气阻力,g10m/s2。该同学某次游戏取得成功,试求:

(1)水平距离L

(2)小球在N处对管道的作用力;

(3)弹簧储存的弹性势能。

 

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如图所示,AB是一段位于竖直不面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平.一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水不位移OC = .现在轨道下方紧贴B点安装一水不木板,木板的右端与B的距离为,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在木板上滑行后从右端水不飞出,仍然落在地面的C点.求:(不计空气阻力)

1P滑至B点时的速度大小.

2P与木板之间的动摩擦因数

 

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