如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-27
如图,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的轨道

(1)m2过B点后遵从:s=6t-2t2,由此可知,vB=6m/s,a=-4m/s2.由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得:μ=0.4;(2)小球离开桌面后做平抛运动,在竖直方向上:h=v2y2g=2.4m,P点速度在竖直方向的分量:vy=vDtan60°=43m/s,解得离开D点的速度为vD=4m/s,由机械能守恒定律得:12mvN2=12mvD2+mg(h+R-Rcosθ),解得:vN2=74m2/s2,在N点,由牛顿第二定律得:FN′-mg=mv2NR,解得:FN′=16.8N,由牛顿第三定律得,压力:F=F'=42N,方向竖直向下. (3)小球刚好能到达M点,由牛顿第二定律得:mg=mv2MR,小球到达P点的速度vP=v20+v2y=8m/s.从P到M点,由动能定理得:-mgR(1+cosθ)-WPM=12mvM2+-12mvP2,解得:WPM=2.4J;从B到D点,由动能定理得:-WBD=12mvD2-12mvB2,解得:WBD=2J;从C到B点,由动能定理得:EP=μm1gxCB,EP=μm2gxCB+12m2vB2,解得:μm2gxCB=12m2vB2,WCB=μm2gxCB=3.6J,则释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为:W=WCB+WBD+WPM=3.6J+2J+2.4J=8J;答:(1)物块m2过B点时的瞬时速度vB为6m/s,与桌面间的滑动摩擦因数为0.4.(2)若轨道MNP光滑,小球经过轨道最低点N时对轨道的压力为42N方向竖直向下.(3)若小球刚好能到达轨道最高点M,则释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为5.6J.

(1) 7.6m. (2) 物体不能到达M点(3)5.6J 试题分析:(1)设物体由D点以初速度v D 做平抛,落到P点时竖直速度为v y ,由 v y 2 =2gR , 解得:v D =4m/s设平抛时间为t,水平位移x 1 ,有 解得:x 1 =1.6m;由题意可知,小球过B点后做初速度为v 0 =8m/s,加速度为a=4m/s 2 的减速运动到达D点的速度v D ,则 所以BP的水平距离为:x=x 1 +x 2 =7.6m.(2)若物体能沿轨道到达M点,其速度v M ,则: 解得: 即物体不能到达M点。(3)设弹簧长为AC时的弹性势能为E P ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ 释放 释放 解得 J设 在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为W f ,有 解得

(1)设物块由D点以初速度v D 做平抛运动,落到P点时其竖起速度为v y ,有 v y 2 =2gR
v y
v D
=tan45°,解得v D =4m/s
设物块做平抛运动的时间为t,水平位移为x,有R=
1
2
gt 2 ,x=v D t,解得x=1.6m
(2)若物块能沿轨道到达M点,设其速度为v M ,有


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    答:解答:解析:(1)设物块由D点以初速vD做平抛,落到P点时其竖直速度为vy=2gh=4m/s由于vyvD=tan53°,解得vD=3m/s若物块到达M点速度为vM,有vP=v2D+v2y=5m/sP到M过程,机械能守恒12m2v2M+mg1.6R=12m2v2P解得:vM=3m/s轨道对物块的压力为FN,则FN+m2g=m2v2MR解得FN=1.6N...
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    答:解:(1)设物块由D点以初速度 做平抛,落到P点时其竖直速度为 , 得 m/s 或设平抛用时为t,则 在竖直方向上: 在水平方向上: 可得 在桌面上过B点后初速 m/s,加速度a=-4m/s 2 BD间位移为 m (2)若物块能沿轨道到达M点,其速度为 ,由机械能守...
  • (12分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端...
    答:根据牛顿第二定律可知,在水平方向上有:-f=m 2 a ②在竖直方向上有:N-m 2 g=0 ③根据滑动摩擦定律有:f=μN ④由①②③④式联立解得:μ= =0.4⑵物块从D点离开桌面后做平抛运动,设至P点时速度在竖直方向上的分量为v y ,则在竖直方向上,根据自由落体运动规律有:...
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    答:解:(1) (2)若物块能过最高点,其在M点的速度至少为 设物块在P点的速度至少为 在P点时物块的速度 因 ,故物块不能到最高点。 (3)设弹簧长为AC时的弹性势能为E P ,物块与桌面间的动摩擦因数为 , 释放 时, 释放 时, 且 ,可得: , 在桌面上...
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    答:(3)设m在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为W f ,有E p -W f = 1 2 m v D 2 解得W f =5.6J答:(1)DP间的水平距离1.6m;(2)m 2 不能否沿圆轨道到达M点;(3)m 2 释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功为5.6J.
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    答:(1)物块离开桌面后做平抛运动,竖直方向:vy=2gh,代入数据解得:vy=43m/s,设物块进入圆弧轨道时的速度方向与水平方向夹角为θ,由几何知识可得:θ=60°,tanθ=vyvD,代入数据解得:vD=4m/s;(2)物块由P到N过程,由机械能守恒定律得:12m(vD2+vy2)+mgR(1-cos60°)=12mvN2,在N...
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    答:(3)关键在于理解两弹簧都是压缩到C点,所以两次系统的能量是相等的。由m2=0.5m1,其摩擦力也只有m1时的一半,从C到B摩擦力做功也是一半,剩下的从B到D的能量(包括B到D摩擦力做功及D点的动能)也是一半,换言之,从C到B摩擦力做功=从B到D摩擦力做功+D点的动能,所以,m2释放后在桌面上运动的...
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    答:所以BP的水平距离为:x=x 1 +x 2 =7.6m.(2)若物体能沿轨道到达M点,其速度v M ,则: 解得: 即物体不能到达M点。(3)设弹簧长为AC时的弹性势能为E P ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ 释放 释放 解得 J设 在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为W f ,有 解得 ...
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    答:(1)m2过B点后遵从:s=6t-2t2,由此可知,vB=6m/s,a=-4m/s2.由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得:μ=0.4;(2)小球离开桌面后做平抛运动,在竖直方向上:h=v2y2g=2.4m,P点速度在竖直方向的分量:vy=vDtan60°=43m/s,解得离开D点的速度为vD=4m/s,由机械能守恒定律得:12...
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    答:(1)物块离开D点后做平抛运动,在竖直方向:vy2=2gR,解得:vy=2gR,tan45°=vyvD,解得:vD=4m/s;在竖直方向上:R=12gt2,解得,平抛运动的时间t=0.4s,水平方向,DP间的水平距离:x=vDt=4×0.4m=1.6m.BD间位移为sBD=v20?v2D2a=2.5mBP间的水平距离x=2.5+1.6=4.1m;(3...