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如图所示为某同学设计的投射装置,水平地面上固定一根内壁光滑的细管道,管道下端固定...

如图所示为某同学设计的投射装置,水平地面上固定一根内壁光滑的细管道,管道下端固定在水平地面上,管道竖直部分长度为部分是半径为的四分之一圆弧,管口沿水平方向,为圆弧的圆心。与圆心水平距离为的竖直墙壁上固定一个半径为的圆形靶子,圆心等高,为靶子的最高点和最低点。管道内处有一插销,挡住下面的小球,弹簧上端与小球并未连接,弹簧下端固定在金属杆上,可上下调节,改变弹簧压缩量。小球质量为且可视为质点,不计空气阻力和弹簧的质量,重力加速度为。为了让小球击中靶子,则:

(1)小球对管道处的最大压力;

(2)弹簧储存的弹性势能的范围。

 

(1),方向竖直向下(2) 【解析】 (1)因管口处于水平,小球从点离开后做平抛运动 水平位移 竖直位移, 要使小球打到靶子上,小球下落的高度为 小球下落的时间为, 所以小球从处离开时的速度为 当时,轨道内侧对小球提供支持力,所以当时,小球对轨道压力最大 由牛顿第二定律可知 解得, 由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小 压力的方向竖直向下 (2)小球由至运动过程中,根据能量守恒可知,取所在水平面为零势能面 由此求得  
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考点分析:
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如图所示,质量为m、半径为R的光滑圆柱体B放在水平地面上,其左侧有半径为R、质量为m的半圆柱体A,右侧有质量为m的长方体木块C,现用水平向左的推力推木块C,使其缓慢移动,直到圆柱体B恰好运动到半圆柱体A的顶端,在此过程中A始终保持静止.已知C与地面间动摩擦因数μ,重力加速度为g.求:

(1)圆柱体B下端离地高为 时,地面对木块A的支持力;

(2)木块C移动的整个过程中水平推力的最大值;

(3)木块C移动的整个过程中水平推力所做的功.

 

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在探究功与速度变化的关系的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示.木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,记录此过程中弹簧对木块做的功为W1O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1.再用完全相同的2根、3弹簧并在一起进行第2次、第3实验并记录2W13W1及相应的L2L3数据,用WL图象处理数据,回答下列问题:

1)如图乙是根据实验数据描绘的WL图象,图线不过原点的原因是_____

2)由图线得木块从AO过程中摩擦力做的功是W1=____

3WL图象斜率的物理意义是_____

 

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用如图所示实验装置,验证机械能守恒定律,重物P(含遮光片),Q用跨过轻滑轮的细绳相连,现让P从光电门1的上侧由静止释放,P竖直向下运动,分别测出遮光片经过光电门1和光电门2的时间,另测得遮光片的宽度为d,两光电门之间的距离为h,已知重力加速度为g

1)实验中还需要测量的物理量有_________________________(填写物理量名称以及表示符号)

2)写出验证机械能守恒定律的等式为______________________________(用以上测得的物理量符号表示)

3)本实验还可以测出重物Q上升的加速度,其大小是_____________________________

 

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如图所示,圆心在点、半径为的圆弧轨道竖直固定在水平桌面上,的夹角为,轨道最低点与桌面相切。一轻绳两端系着质量分别为的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘的两边,开始时,质量为的小球位于点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦。则(  )

A.质量为的小球在由下滑到的过程中,两球速度大小始终相等

B.质量为的小球在由下滑到的过程中重力的功率先增大后减小

C.若质量为的小球恰好能沿圆弧轨道下滑到点,则

D.若质量为的小球恰好能沿圆弧轨道下滑到点,则

 

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如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长.现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是(  )

A.小球的动能与重力势能之和保持不变

B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少

C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加

D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变

 

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