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如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点衔接,导轨半径为R.一个...

如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点衔接,导轨半径为R.一个质量为m的物块将弹簧压缩后静止在A处,释放后在弹力的作用下获得向右的速度,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,之后向上运动恰能到达最高点C.求:

(1)弹簧对物块的弹力做的功;

(2)物块从BC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

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)设物块进入半圆导轨B点瞬间的速度为, 物块到达B点时受重力mg和支持力N=7mg作用, 二者的合力提供向心力,则: ………………① (2分) 设弹簧对物块的弹力做的功为WF,对弹簧推动物块过程由动能定理得: …………………② (3分) 由①②解得: ……………………③ (2分) (2)设物块到达C点时的速度为vC,依题意可知物块在C点仅受重力mg作用,对物块在C点由牛顿第二定律得: ………………………④ (2分) 设物块从B到C过程,摩擦阻力对物块所做功为Wf,对物块的此过程依动能定理得: …⑤ (3分) 由①④⑤解得: ……………………⑥ (2分) 故物块从B到C过程克服阻力做的功为。 (3)设物块落回水平面AB时速度大小为,取水平面AB为重力势能零势面,对物块由C落到水平面AB的过程,依机械能守恒定律得: ………⑦ (3分) 由④⑦解得物块落回水平面AB时动能的大小为…………………⑧ (1分)  
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20141111日开幕的第十届珠海航展上,中国火星探测系统首次亮相.中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成,其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索.若环绕器距火星表面的高度为h环绕火星的运动为匀速圆周运动,火星半径为R,引力常量为G,着陆巡视器第一次落到火星后以V0的速度竖直弹起后经过t0时间再次落回火星表面.

求:(1)火星表面的重力加速度g

   (2)火星的质量M

   3)火星的密度

 

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质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变。

求:(1)汽车所受阻力的大小;

23s末汽车的瞬时功率;

3)汽车做匀加速运动的时间。

 

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质量为1kg的物块,沿着半径为1m的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为2m/s,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ=0.2,则物体在最低点时:

(1)物块对金属壳的压力; 

(2)物块受到的摩擦力

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)供实验选择的重物有以下四个,应选择 ___________

A.质量为10g的砝码

B.质量为200g的木球

C.质量为50g的塑料球

D.质量为200g的铁球

(2)质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s,那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中, 物体重力势能的减少量Ep_____________J,此过程中物体动能的增加量Ek___________________J。(g=9.8m/s2,保留三位有效数字)

 

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如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道,外圆光滑,内圆粗糙.一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力.设小球过最低点时重力势能为零,下列说法正确的是( )

A. 若小球运动到最高点时速度为0,则小球机械能一定不守恒

B. 若经过足够长时间,小球最终的机械能可能为

C. 若使小球始终做完整的圆周运动,则v0一定不小于

D. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一定大于

 

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