如右图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.不计空气阻力.试求:
(1)当m在A点时,弹簧的弹性势能的大小;
(2)物块m从B点运动到C点克服阻力做的功的大小;
(3)如果半圆形轨道也是光滑的,其他条件不变,当物体由A经B运动到C,然后落到水平面,落点为D(题中未标出,且水平面足够长),求D点与B点间距离。
(1)物块在B点时,由牛顿第二定律得:
FN-mg=m,FN=7mg 2分
EkB==3mgR 2分
在物体从A点至B点的过程中,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能
Ep=EkB=3mgR. 1 分
(2)物体到达C点仅受重力mg,根据牛顿第二定律有
mg=m
EkC==mgR 2分
物体从B点至C点只有重力和阻力做功,根据动能定理有:
W阻-mg·2R=EkC-EkB 2分
解得W阻=-0.5mR 1分
所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为W=0.5mgR.
(3)在物体从B点至C点的过程中,根据动能定理有:
-mg2R=- 解得=mgR vc= 2分
由C点到D点,物体做平抛运动,有:
水平方向:XBD= vct 1分
竖直方向:2R= 1分
解得XBD=2 2分
科目:高中物理 来源: 题型:
(09年聊城一中期末)(17分)如右图所示,光滑水平桌面上放着一个长木板A,物块B(可视为质点)和C通过一根细绳相连,细绳跨过固定在桌面上的光滑定滑轮, B放在木板最左端,C被绳竖直悬挂着.A、B、C质量相同,B与A之间动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.开始时C被托起,A、B、C均静止,C离地面的高度为h,释放C后。(g取10m/s2)
(1)若B与A之间动摩擦因数大于某值μ0,A、B将相对静止一起运动,求μ0的值;
(2)若μ=0.2,h=0.5m.C落地后不反弹,A运动到桌面边缘前,A和B已经达到共同速度且B未从A上滑下,求A板的最短长度。
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科目:高中物理 来源: 题型:
如右图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为( )
A.μmg B.2μmg
C.3μmg D.4μmg
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科目:高中物理 来源:2014届高考物理一轮复习必拿分基础训练(28)(解析版) 题型:选择题
如右图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为( )
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 来源:新人教版高三物理必修1顿第二定律、两类动力学问题专项练习(解析版) 题型:选择题
如右图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为( )
A.μmg B.2μmg
C.3μmg D.4μmg
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科目:高中物理 来源:2010年四川省泸州天立学校高二上学期期中考试物理试卷 题型:选择题
如右图所示放在光滑水平桌面上的A、B木块中部夹一被压缩的弹簧,当弹簧被放开时,它们各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地上。A的落地点与桌边水平距离0.5米,B的落地点距离桌边1米,那么 ( )
A.A、B离开弹簧时速度比为1 :2
B.A、B质量比为2 :1
C.未离弹簧时,A、B所受冲量比为1 :2
D.未离弹簧时,A、B加速度之比为1 :2
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