5.如图所示,AB为斜轨道,与水平方向成45°角,BC为水平轨道,两轨道在B处通过一段小圆弧相连接,一质量为m的
小物块,自轨道AB的A处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的C点,已知A点高h,物块与轨道间的滑动摩擦系数为?,求:
(1)在整个滑动过程中摩擦力所做的功.
(2)物块沿轨道AB段滑动时间t1与沿轨道BC段滑动时间t2之比值(3)使物块匀速地、缓慢地沿原路回到A点所需做的功.
t1. t2
6.如图所示,粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B,整个装置竖直放置,C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=0.5m,斜面长L=2m,现有一个质量m=0.1kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑,物体P与斜面AB之间的动摩擦因数为?=0.25.求:
(1)物体P第一次通过C点时的速度大小和对C点处轨道的压力各为多大?
(2)物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动,不计空气阻力,则最高点E和D点之间的高度差为多大? (3)物体P从空中又返回到圆轨道和斜面,多次反复,在整个运动过程中,物体P对C点处轨道的最小压力为多大?
7.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R.一个质量为m的静止物块在A处压缩
弹簧,在弹力的作用下获一向右的速度,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圆周运动到达C点.求: (1)弹簧对物块的弹力做的功. (2)物块从B至C克服阻力做的功.
(3)物块离开C点后落回水平面时其动能的大小.
8.(’03全国高考,34)[理综·22分]一传送带装置示意如下图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为
圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h.稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L.每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动).已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N.这装置由电动机带电,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率P.
9.如图所示,质量M=0.45kg的带有小孔的塑料块沿斜面滑到最高点C时速度恰为零,此时与从A点水平射出的弹丸相碰,
弹丸沿着斜面方向进入塑料块中,并立即与塑料块有相同的速度.已知A点和C点距地面的高度分别为:H=1.95m,h=0.15m,弹丸的质量m=0.050kg,水平初速度v0=8m/s,取g=10m/s.求: (1)斜面与水平地面的夹角θ.(可用反三角函数表示)
(2)若在斜面下端与地面交接处设一个垂直于斜面的弹性挡板,塑料块与它相碰后的速率等于碰前的速率,要使塑料
块能够反弹回到C点,斜面与塑料块间的动摩擦因数可为多少?
10.(’04江苏,18)(16分)一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上,一条质量为m的爱斯基摩狗站在雪橇上.狗向雪橇
的正后方跳下,随后又追赶并向前跳上雪橇;其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇.狗与雪橇始终沿一条直线运动.若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V,则此时狗相对于地面的速度为V+u(其中u为狗相对于雪橇的速度,V+u为代数和,若以雪橇运动的方向为正方向,则V为正值,u为负值.)设狗总以速度v追赶和跳上雪橇,雪橇与雪地间的摩擦忽略不计.已知v的大小为5m/s,u的大小为4m/s,M=30kg,m=10kg. (1)求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小. (2)求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳动上雪橇的次数. (供使用但不一定用到的对数值:lg2=0.301,lg3=0.477)
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11.(汕头)如下图所示,光滑水平面上,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止状态,质量为2m的小球A以大小
为v0的初速度向右运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间,A与弹簧分离. (1)当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能Ep多大?
(2)若开始时在B球的右侧某位置固定一块挡板,在A球与弹簧未分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰后立刻将挡
板撤走.设B球与挡板的碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变但方向相反.欲使此后弹簧被压缩到最短时,弹簧势能达到第(1)问中Ep的2.5倍,必须使B球在速度多大时与挡板发生碰撞?
12.(’00全国高考,22 )[天津江西·14分]在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”.这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似.两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态.在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一个小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示.C与B发生碰撞并立即结成一个整体D.在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变.然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连.这一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失).已知A、B、C三球的质量为m.
(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度;
(2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能.
13.(广州)用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质
量4kg的物块C静止在前方,如下图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动.求:在以后的运动中: (1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度多大? (2)弹性势能的最大值是多大? (3)A的速度有可能向左吗?为什么?