如图所示,在高h1=1.2m的光滑水平台面上,质量m=1kg的小物块压缩*簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的**...
问题详情:
如图所示,在高h1=1.2m的光滑水平台面上,质量m=1kg的小物块压缩*簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的**势能Ep,若打*扣K,物块与*簧分离后将以一定的水平速度v1向右滑离平台,并恰好能从B点的切线方向进入光滑圆弧形轨道BC,B点的高度h2=0.6m,其圆心O与平台等高,C点的切线水平,并与地面上长为L=2.8m的水平粗糙轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞,取g=10m/s2.
(1)求小物块由A到B的运动时间;
(2)小物块原来压缩*簧时储存的**势能Ep是多大?
(3)若小物块与墙壁碰撞后速度方向反向,大小为碰前的一半,且只发生一次碰撞,则小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ的取值范围多大?
【回答】
考点: 动能定理的应用;平抛运动;功能关系.
分析: (1)首先要清楚物块的运动过程,A到B的过程为平抛运动,已知高度运用平抛运动的规律求出时间.
(2)知道运动过程中能量的转化,*簧的**势能转化给物块的动能,根据能量守恒求出*簧储存的**势能.
(3)从A点到最后停在轨道CD上的某点p,物块的动能和重力势能转化给摩擦力做功产生的内能.根据能量守恒列出能量等式解决问题.由于p点的位置不确定,要考虑物块可能的滑过的路程.
解答: 解;(1)小物块由A运动到B的过程中做平抛运动,在竖直方向上根据自由落体运动规律可知,小物块由A运动到B的时间为:
t===s≈0.346s
(2)根据图中几何关系可知:h2=h1(1﹣cos∠BOC),
解得:∠BOC=60°
根据平抛运动规律有:tan60°=,
解得:v1===2m/s
根据能的转化与守恒可知,原来压缩的*簧储存的**势能为:
Ep=mv12=×1×22=2J
(3)依据题意知,①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零,根据能量关系有:
mgh1+Ep>μmgL
代入数据解得:μ<,
②对于μ的最小值求解,首先应判断物块第一次碰墙后反*,能否沿圆轨道滑离B点,设物块碰前在D处的速度为v2,由能量关系有:
mgh1+Ep=μmgL+mv22
第一次碰墙后返回至C处的动能为:EkC=mv22﹣μmgL
可知即使μ=0,有:mv22=14J
mv22=3.5J<mgh2=6J,小物块不可能返滑至B点.
故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处,又下滑经C恰好至D点停止,
因此有:mv22≤2μmgL,
联立解得:μ≥
综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值:μ<;
答:(1)小物块由A到B的运动时间是0.346s.
(2)压缩的*簧在被锁扣K锁住时所储存的**势能Ep是2J.
(3)μ的取值范围≤μ<.
点评: 做物理问题应该先清楚研究对象的运动过程,根据运动*质利用物理规律解决问题.关于能量守恒的应用,要清楚物体运动过程中能量的转化.
知识点:动能和动能定律
题型:计算题
-
______clevertheboyis! A.How ...
问题详情:______clevertheboyis! A.How B.What C.Whata【回答】A知识点:感叹句题型:选择题...
-
—Thestateofillnessiscomplicated.Weneedanexperienceddoct...
问题详情:—Thestateofillnessiscomplicated.Weneedanexperienceddoctor.—Whomwouldyouliketohave____? A.sentfor B.sendfor C.tosendfor D.beens...
-
关于平衡常数,下列说法不正确的是( )A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变B.平衡常数随温度的改...
问题详情:关于平衡常数,下列说法不正确的是()A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变B.平衡常数随温度的改变而改变C.平衡常数随压强的改变而改变D.使用催化剂不能使平衡常数增大【回答】【考点】化学平衡常数的含义.【专题】化学平衡专题.【分析】平衡常数是衡...
-
AnnaCraig,11,hasapaperdollcoveredwithstickers(标签).Ea...
问题详情: AnnaCraig,11,hasapaperdollcoveredwithstickers(标签).Eachstickerislabeledwithawordsuchascreative,cheerful,smartorkind.“Wechoosestickersthatbestdescribeusandputthemonourdolls,"explainsAnna."Allthesewordsarewhatmakesmebeautiful!...
相关文章
- 如图所示,在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质*簧....
- 如图所示,光滑水平地面上有A、B两物体,质量都为m,B左端固定一个处在压缩状态的轻*簧,轻*簧被装置锁定,当*...
- 如图11所示,质量m=10kg和M=20kg的两物块,叠放在光滑水平面上,其中物块m通过处于水平方向的轻*簧与...
- 如图4所示,在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质*簧...
- 如图所示,质量m=1kg的滑块(可看成质点),被压缩的*簧*出后在粗糙的水平桌面上滑行一段距离x=0.4m后从...
- 如图*所示,在倾角为37°足够长的粗糙斜面底端,一质量m=1kg的滑块压缩着一轻*簧且锁定,但它们并不相连,滑...
- 如图25所示,半径为r的光滑水平转盘到水平地面的高度为H,质量为m的小物块被一个电子锁定装置锁定在转盘边缘,转...
- 如图所示,在光滑水平面上,质量为m=4kg的物块左侧压缩一个劲度系数为k=32N/m的轻质*簧,*簧与物块未拴...
- 如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩*簧后被锁扣K锁住,储存...
- 如图所示,在高h1=30m的光滑水平平台上,质量m=1kg的小物块压缩*簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的**势...