题目列表(包括答案和解析)
如图所示的轨道由位于竖直平面的圆弧轨道和水平轨道两部分相连而成.水平轨道的右侧有一质量为2m的滑块C与轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直的墙M上,弹簧处于原长时,滑块C在P点处;在水平轨道上方O处,用长为L的细线悬挂一质量为m的小球B,B球恰好与水平轨道相切于D点,并可绕D点在竖直平面内摆动.质量为m的滑块A由圆弧轨道上静止释放,进入水平轨道与小球B发生碰撞,A、B碰撞前后速度发生交换.P点左方的轨道光滑、右方粗糙,滑块A、C与PM段的动摩擦因数均为μ=
,其余各处的摩擦不计,A、B、C均可视为质点,重力加速度为g.
(1) 若滑块A能以与球B碰前瞬间相同的速度与滑块C相碰,A至少要从距水平轨道多高的地方开始释放?
(2) 在(1)中算出的最小高度处由静止释放A,经一段时间A与C相碰,设碰撞时间极短,碰后一起压缩弹簧,弹簧最大压缩量为
L,求弹簧的最大弹性势能.
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如图所示的轨道由位于竖直平面内的圆弧轨道和水平轨道两部分相连而成。 水平轨道的右侧有一质量为
的滑块C与轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端固定在竖直的墙M上,当弹簧处于原长时,滑块C位于P点处;在水平轨道上方O处,用长为
的细线悬挂一质量为
的弹性小球B,小球B恰好与水平轨道相切于D点,并可绕O点在竖直平面内摆动;一质量也为
的弹性滑块A由圆弧轨道上某处由静止释放,进入水平轨道与弹性小球B发生弹性碰撞。P点左方的轨道光滑、右方粗糙,且滑块A、C 与PM段的动摩擦因数均为
,其余各处的摩擦不计,弹性滑块A、弹性小球B、滑块C均可视为质点,重力加速度为
。
(1)要使弹性滑块A能与滑块C相碰撞,弹性滑块A的初始位置距水平轨道的高度
应该满足什么条件?
(2)在(1)中算出的最小值高度处由静止释放弹性滑块A,经一段时间弹性滑块A与滑块C相碰撞,设碰撞时间极短,碰后一起压缩弹簧,弹簧最大压缩量为
,求弹簧的最大弹性势能
。
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一、1、D 2、C 3、CD 4、D 5、B 6、D 7、ABD 8、C
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)(1)(2分)38.48 答案在38.46至38.51之间的均给2分
(2)(4分)
(4分)
10、(12分)(1)A、C、E、F (2)见图 (3)R=900Ω
(每一小问4分)
三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
11、(16分)(1)要使滑块A 能以与B 碰前瞬间相同的速度与C 碰撞,必须使小球B 受A 撞击后在竖直平面内完成一个完整的圆周运动后从左方撞击A,使A 继续向右运动。
设A 从距水平面高为H 的地方释放,与B 碰前的速度为v0
对A,由机械能守恒得:
①2 分
向心力
2 分
设小球B 通过最高点的速度为vB,则它通过最高点的条件是:
1分
小球B 从最低点到最高点机械能守恒:
③2 分
联立①②③得H
评价说明:如果于式中的“≤”、④式中的“≤”写成“=”,又没有用文字表明是极值的,该式为零分
(2)从这个高度下滑的A 与C碰撞前瞬间速度
⑤2 分
设A 与C 碰后瞬间的共同速度为v,由动量守恒:
⑥ 2 分
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