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(10分)如图所示,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...

10分)如图所示,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,脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求:

1)弹簧开始时的弹性势能;

2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;

3)物体离开C点后落回水平面时的速度大小和方向。

 

(1)4mgR (2) (3) 【解析】 解析:(1)物块在B点时, 由牛顿第二定律得: FN-mg=m,FN=7mg EkB=mvB2="3mgR " (5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. (2)物体到达C点仅受重力mg,根据牛顿第二定律有 mg=m EkC=mvC2=mgR 物体从B点到C点只有重力和阻力做功,根据动能定理有: W阻-mg·2R=EkC-EkB 解得W阻=-0.5mgR 所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为W=0.5mgR. (5分)  
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考点分析:
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质量均为m的物体AB分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8米,如图所示.若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动.(斜面足够长,g10m/s2)求:

1)物体A着地时的速度;

2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.

 

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在竖直平面内,有一光滑的弧形轨道AB,水平轨道BC=4m。质量m=1kg的物体从弧形轨道A点无初速滑下,经过B点,最后停在C点,A点距水平轨道高h=0.80m。(g=10m/s2)求:

(1)物体滑至B点的速度大小;

(2)BC段的滑动摩擦因数μ

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如上图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)。按要求将下列问题补充完整。

(1)纸带的________(左、右)端与重物相连;

(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________________m/s;

(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep =______________J,此过程中物体动能的增加量△Ek =_____________J;(计算结果保留两位有效数字)

(4)实验的结论是_______________

 

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如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从 与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点的过程中( 

A. 重物的机械能减少    B. 系统的机械能不变

C. 系统的机械能增加    D. 系统的机械能减少

 

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物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则( )

A. 从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W

B. 从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W

C. 从第5秒末到第7秒末合外力做功为W

D. 从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W

 

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