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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示的軌道由半徑為R的
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光滑圓弧軌道AB、豎直臺(tái)階BC、足夠長(zhǎng)的光滑水平直軌道CD組成。小車(chē)的質(zhì)量為M,緊靠臺(tái)階BC且上水平表面與B點(diǎn)等高。一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊自圓弧頂端A點(diǎn)由靜止下滑,滑過(guò)圓弧的最低點(diǎn)B之后滑到小車(chē)上。已知M=4m,小車(chē)的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧,彈簧的自由端在Q點(diǎn),小車(chē)的上表面左端點(diǎn)P與Q點(diǎn)之間是粗糙的,滑塊與PQ之間表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,Q點(diǎn)右側(cè)表面是光滑的。求:
(1)求滑塊剛滑到車(chē)上P點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)要使滑塊既能擠壓彈簧,又最終沒(méi)有滑離小車(chē),則小車(chē)上PQ之間的距離應(yīng)在什么范圍內(nèi)?(滑塊與彈簧的相互作用始終在彈簧的彈性范圍內(nèi));
(3)若
L
=
R
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μ
,求滑塊在小車(chē)上滑動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量和滑塊擠壓彈簧過(guò)程中彈簧所具有的最大的彈性勢(shì)能。
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/27 5:0:1組卷:5引用:2難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定在水平地面上,下端與水平地面在P點(diǎn)相切,一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在水平地面上,左端固定有水平輕彈簧,Q點(diǎn)為彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的左端點(diǎn),P、Q間的距離為R,PQ段地面粗糙、動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,Q點(diǎn)右側(cè)水平地面光滑,現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,重力加速度為g。求:
    (1)物塊A沿圓弧軌道滑至P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;
    (2)彈簧被壓縮的最大彈性勢(shì)能(未超過(guò)彈性限度);
    (3)物塊A最終停止位置到Q點(diǎn)的距離。
    發(fā)布:2024/9/14 3:0:9組卷:183引用:7難度:0.3
  • 2.如圖所示,軌道ABCD由半徑R1=1.2m的光滑
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    圓弧軌道AB、長(zhǎng)度LBC=0.6m的粗糙水平軌道BC以及足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道CD組成。質(zhì)量m1=2kg的物塊P和質(zhì)量,m2=1kg的物塊Q壓縮著一輕質(zhì)彈簧并鎖定(物塊與彈簧不連接),三者靜置于CD段中間,物塊P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)。緊靠D的右側(cè)水平地面上停放著質(zhì)量m3=3kg的小車(chē),其上表面EF段粗糙,與CD等高,長(zhǎng)度LEF=1.2m;FG段為半徑R2=1.8m的
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    光滑圓弧軌道;小車(chē)與地面間的阻力忽略不計(jì)。P、Q與BC、EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,現(xiàn)解除彈簧鎖定,物塊P、Q由靜止被彈出(P、Q脫離彈簧后立即撤走彈簧),其中物塊P進(jìn)入CBA軌道,而物塊Q滑上小車(chē)。不計(jì)物塊經(jīng)過(guò)各連接點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失。
    (1)若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn),求物塊P通過(guò)B點(diǎn)時(shí),圓弧軌道對(duì)物塊P的彈力大?。?br />(2)若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn),求物塊Q沖出小車(chē)后離開(kāi)G點(diǎn)的最大高度;
    (3)若彈簧解除鎖定后,物塊Q向右滑上小車(chē)后能通過(guò)F點(diǎn),并且后續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終不滑離小車(chē),求被鎖定彈簧的彈性勢(shì)能取值范圍。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/9/22 3:0:20組卷:66引用:8難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖(a),一質(zhì)量為m的物塊A與輕質(zhì)彈簧連接,靜止在光滑水平面上;物塊B以速度1.2v0向處于靜止?fàn)顟B(tài)的A運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)與彈簧接觸,到t=2t0時(shí)與彈簧分離,第一次碰撞結(jié)束,A、B的v-t圖像如圖(b)所示。已知從t=0到t=t0時(shí)間內(nèi),物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為0.36v0t0。A、B分離后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,與一直在水平面上運(yùn)動(dòng)的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面,達(dá)到的最高點(diǎn)與前一次相同。斜面與水平面光滑連接,A滑經(jīng)斜面與水平面連接處時(shí)速度大小不會(huì)改變。斜面傾角為θ(sinθ=0.6)。碰撞過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求:
    (1)第一次碰撞過(guò)程中,彈簧彈性勢(shì)能的最大值;
    (2)物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
    (3)第一次碰撞過(guò)程中,彈簧壓縮量的最大值。
    發(fā)布:2024/9/25 3:0:1組卷:49引用:1難度:0.2
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