题目列表(包括答案和解析)
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如图所示,在光滑水平面的右端A处有一固定挡板P,挡板上固定一个轻质弹簧,在左测距挡板足够远处的B点竖直固定一半径为R的半圆形光滑轨道,在半圆轨道的顶端C处安装有压力传感器,用以记录到达此处的物体对轨道顶端的压力大小。将一质量为m的小球,放置在弹簧左侧并用力向右压弹簧,由静止释放,小球到达C点时,由压力传感器感知并通过计算机瞬间记录小球对C点的压力大小F,之后小球离开C点做平抛运动,落点与B点间的水平距离为x,改变最初弹簧的压缩量,并仍由静止释放小球,从而得到不同的F与x的值,如图所示为这一过程中F—x2图线,由此请回答:(g=10m/s2)
(1)求小球的质量与圆弧轨道的半径。
(2)由题意,并根据实际情况作出弹簧的弹性势能与x2的关系图线,并通过计算标出图线与直线x2=0和x2=4的交点的EP值。
如图所示,在光滑的水平面上放置一质量为m的小车,小车上有一半径为R的光滑的弧形轨道,设有一质量为m的小球,以v0的速度,方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动,达到某一高度h后,又沿轨道下滑,试求h的大小及小球刚离开轨道时的速度.
如图所示,在光滑的水平面上停放一上表面水平的平板车C,C质量为3m,在车上左端放有质量为2m木块B,车左端靠于固定在竖直平面内半径为R的圆弧形光滑轨道,已知轨道底端切线与水C上表面等高,另一物块质量为m的A从轨道顶端由静上释放,与B碰后立即粘于一体为D,在平板车C上滑行,并与固定于C右端水平轻质弹簧作用后被弹回,最后D刚好回到车的最左端与C相对静止,重力加速度为g,设AB碰撞时间极短,A、B均视为质点. 求:
(1)木块AB碰撞后瞬间D的速度大小;
(2)AB碰撞过程中损失的机械能;
(3)弹簧压缩过程中具有的最大弹性势能.
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