如圖所示,半徑為R的光滑圓弧豎直放置與水平光滑無(wú)限長(zhǎng)平面相接,一輕質(zhì)彈簧一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸,但未連接.該整體在水平面上靜止,現(xiàn)有一滑塊A從光滑圓弧的最高點(diǎn)由靜止開始滑下,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧,推動(dòng)滑塊C向前運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,C脫離彈簧運(yùn)動(dòng),已知mA=m,mB2m,mC=3m,求:

(1)滑塊A滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí)對(duì)接觸面的壓力(弧長(zhǎng)遠(yuǎn)大于滑塊A的尺寸);

(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能;

(3)滑塊C脫離彈簧時(shí)的速度.

(1)對(duì)A由動(dòng)能定理:mgR=m,在最低點(diǎn)由向心力公式:N-mg=,解得N=3mg;

(2)A以v0的速度與B發(fā)生碰撞后A,B以v1的速度一起運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量守恒定律:mv0=3mv1,最終彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí),A,B,C以共同速度v2運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量守恒定律:3mv1=6mv2,由能量守恒定律:

Ep=·3m-·6m=mgR;

(3)C脫離時(shí),彈簧處于原創(chuàng)狀態(tài),設(shè)A,B速度為v3,C速度為v4,由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律:3mv1=3mv3+3mv4,·3m·3m+·3m,解得v4=.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速率進(jìn)入軌道,A通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)軌道的壓力為3mg,B通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)軌道的壓力恰好為零,求:
(1)A、B兩球從C點(diǎn)飛出的速度分別為多少?
(2)A、B兩球落地點(diǎn)間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,半徑為R的vt-sB=l光滑圓弧軌道豎直放置,底端與光滑的水平軌道相接,質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上,其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放,重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點(diǎn).
求:(1)小球A滑到圓弧面底端時(shí)的速度大小.
(2)小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的
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圓弧支架豎直放置,支架底ab離地的距離為4R,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,一輕繩兩端分別系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體,掛在定滑輪兩邊,切m1>m2,開始時(shí)m1、m2均靜止,切m1、m2視為質(zhì)點(diǎn)(不計(jì)一切摩擦),求:
(1)m1經(jīng)過(guò)圓弧最低點(diǎn)a時(shí)的速度;
(2)若m1到最低點(diǎn)時(shí)繩斷開,m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的半圓軌道BC豎直放置.一個(gè)質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā),經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道,在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為7mg,之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn).試求:
(1)小球上升過(guò)程中克服阻力做功;
(2)小球從C點(diǎn)飛出后,觸地時(shí)重力的功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為r的圓筒,繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn),小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上,它與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)要使a不下落,則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω至少為( 。
A、
μgr
B、
μg
C、
g
r
D、
g
μr

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