如圖所示為某種游戲裝置,在同一豎直平面內(nèi)有大圓圓弧軌道、小圓軌道和緩沖裝置固定在水平面上,兩個圓軌道均與水平面平滑連接且前后錯開,緩沖裝置中的輕質(zhì)彈簧右端固定于豎直墻面上,彈簧原長時左、右兩端點對應于平面上的點E、F,小球壓縮彈簧的距離不超過2r時,緩沖裝置可正常工作。游戲時把一質(zhì)量為m的小球(視為質(zhì)點)從同一豎直平面某點以初速度v0水平拋出,恰好從B點沿切線方向進入半徑為2r的大圓圓弧軌道,視為游戲成功。某次游戲中,小球以v0=gr從A點水平拋出,游戲成功,并經(jīng)最低點C進入半徑為r小圓軌道,離開圓軌道后沿水平面繼續(xù)向前運動并壓縮彈簧,直至小球速度減為0時彈簧的壓縮量x=r。已知BO兩點等高,圓軌道最低點至豎直墻面間總長度CF=7r,彈簧原長l=3r,軌道的CE段粗糙,其余均光滑,小球與軌道CE段之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,彈簧的彈性勢能Ep與形變量的平方成正比。
求:
(1)小球經(jīng)過圓軌道最高點D時對軌道的壓力;
(2)彈簧的壓縮量x=r時彈簧的彈性勢能;
(3)若小球的拋出點和初速度均可調(diào)節(jié),要保證游戲成功、緩沖裝置正常工作且小球不脫離軌道,求拋出點離水平面的最大高度。
gr
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:1難度:0.4
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1.以下說法中正確的是( ?。?/h2>
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量 B.使用機械的目的是省功 C.能量轉(zhuǎn)化中,做的功越多,能量轉(zhuǎn)化越多 D.J(焦耳)是力學單位制的基本單位 發(fā)布:2024/12/15 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.9 -
2.一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ且足夠長的光滑固定斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動,運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0~x1過程的圖線是曲線,x1~x2過程的圖線是平行于x軸的直線,則下列說法正確的是( )
A.在0~x1的過程中,物體向下運動 B.在0~x1的過程中,物體的加速度一直增大 C.在0~x2的過程中,速度最大值只能在0~x1之間的某位置 D.在x1~x2的過程中,物體的速度大小不變 發(fā)布:2024/12/16 13:0:4組卷:151引用:1難度:0.5 -
3.如圖1所示,固定的粗糙斜面長為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中,小滑塊的動能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示,取斜面底端為重力勢能的參考平面,小滑塊的重力勢能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示,重力加速度g=10m/s2.根據(jù)上述信息可以求出( ?。?br />
A.斜面的傾角 B.小滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù) C.小滑塊下滑的加速度的大小 D.小滑塊受到的滑動摩擦力的大小 發(fā)布:2024/12/22 9:30:3組卷:463引用:9難度:0.9
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