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轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释...

轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块PAB间的动摩擦因数μ=05。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后释放,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g

1)若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离;

2)若P能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P得质量的取值范围。

 

(1)(2) 【解析】 试题(1)竖直的弹簧上物体压缩,由机械能守恒: 物体P从压缩弹簧到B点,由能量守恒: 解得: 滑块由B点到D点: 解得: 滑块由D点平抛: 解得: (2)滑块至少过B点: P最多到C点而不脱轨: 则:
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考点分析:
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如图所示,水平桌面上的轻弹簧一端固定,另一端与小物块相连;弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未画出);物块的质量为mAB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止开始向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中(  )

A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-μmga

B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-μmga

C.O点时,物块的动能等于Wmga

D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能

 

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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触(未连接),如图中O点,弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢向左推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,如图中B点,此时物体静止.撤去F后,物体开始向右运动,运动的最大距离距B点为3x0C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则(

A.撤去F时,物体的加速度最大,大小为μg

B.物体先做加速度逐渐变小的加速运动,再做加速度逐渐变大的减速运动,最后做匀减速运动

C.BC位置物体弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量

D.撤去F后,物体向右运动到O点时的动能最大

 

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如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于点,另一端与小球相连。现将小球从点由静止释放,它在下降的过程中经过了点,已知在两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且,在小球从点运动到点的过程中(  )

A.弹力对小球先做正功后做负功

B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度

C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零

D.小球到达点时的动能等于其在两点的重力势能差

 

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如图所示,质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h,若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内,下列说法正确的是(  )

A.弹簧与杆垂直时,小球速度最大

B.弹簧与杆垂直时,小球的动能与重力势能之和最大

C.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量小于mgh

D.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量等于mgh

 

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人们通过对月相的观测发现,当月球恰好是上弦月时,如图甲所示,人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的,测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时,如图乙所示,太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间,这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角,物体在视网膜上所成像的大小决定于视角).已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T,月球表面的重力加速度为g0,试估算太阳的半径.

 

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