1、1课后练 H1.如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球 B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为 E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为 m、带电荷量为+q 的小球A,从距 B 球为 S 处自由释放,并与 B 球发生碰撞。碰撞中无机械能损失,且 A 球的电荷量始终不变。已知 B 球的质量 M=3m,B 球被碰后作周期性运动,其运动周期 2MTk(A、B 小球均可视为质点)。(1)求 A 球与 B 球第一次碰撞后瞬间, A 球的速度 V1和 B 球的速度 V2;(2)要使 A 球与 B 球第二次仍在 B 球的初始位置迎面相碰,求劲度系数 k 的可
2、能取值。2.光滑的长轨道形状如图所示,底部为半圆型,半径 R,固定在竖直平面内。AB 两质量相同的小环用长为 R 的轻杆连接在一起,套在轨道上。将 AB 两环从图示位置静止释放,A 环离开底部 2R。不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求:(1)AB 两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力。(2)A 环到达最低点时,两球速度大小。(3)若将杆换成长 ,A 环仍从离开底部 2R 处静止释放,经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度 。 3.如图所示,为光电计时器的实验简易示意图。当有不透光物体从光电门问通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光滑水平导轨 MN 上放置两个相同的
3、物块 A 和 B,左端挡板处有一弹射装置 P,右端 N 处与水平传送带平滑连接,今将挡光效果好,宽度为 d=3610 -3m 的两块黑色磁带分别贴在物块 A 和和 B 上,且高出物块,并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分的长度 L=8m,沿逆时针方向以恒定速度 v=6ms 匀速转动。物块 A、B 与传送带间的动摩擦因数 p=O2,且质量为 mA=mB=l kg 开始时在 A 和 B 之间压缩一轻弹簧,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开物块 A和 B,迅速移去轻弹簧,两物块第一次通过光电门,计时器显示读数均为 t=90 10-4s,重力加速度 g 取 10ms 2,试求:(1)弹
4、簧储存的弹性势能 EpR22(2)物块 B 沿传送带向右滑动的最远距离 sm;(3)物块 B 滑回水平面 MN 的速度大小;4.如图所示,滑块在恒定外力 F 2mg 的作 用下从水平轨道上的 A 点由静止出发到 B 点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点 C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点 A,求 AB 段与滑块间的动摩擦因数。5.如图所示,在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最高点 A 与最低点 B 各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来,当轨道距离变化时,测得两点
5、压力差与距离x 的图像如图, g 取 10 m/s2,不计空气阻力,求:(1 )小球的质量为多少?(2 )若小球的最低点 B 的速度为 20 m/s,为使小球能沿轨道运动,x 的最大值为多少?6.如图所示,质量分别为 2m 和 3m 的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B,直角尺的定点 O 处有光滑的固定转动轴,AO、BO 的长分别为2L 和 L,开始时直角尺的 AO 部分处于水平位置而 B 在 O 的正下方,让该系统由静止开始自由转动,求(1 )当 A 达到最低点时,A 小球的速度大小 v;(2 ) B 球能上升的最大高度 h。 (不计直角尺的质量)FN/Nx/m0 5 1051015 x
6、A B 37.如图,倾角为 的斜面固定。有 n 个质量都为 m 的相同的小木块(可视为质点)放置在斜面上。相邻两小木块间距离都为 ,最下端的木块距底l端也是 ,小木块与斜面间的动摩擦因数都为 。在开始时刻,第一个小木l块从斜面顶端以初速度 v0 沿斜面下滑,其余所有木块都静止,由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞。设每次碰撞的时间极短,在每次碰撞后,发生碰撞的木块都粘在一起运动,直到最后第 n 个木块到达底端时,速度刚好为零。已知重力加速度为 g求:(1 )第一次碰撞后小木块 1 的速度大小 v;(2 )从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能 ;E(3 )发生一系列碰撞后,
7、直到最后第 n 个木块到达底端,在整个过程中,由于碰撞所损失的总机械能 总 。E8.如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M 是半径为 R=1.0m 的固定于竖直平面内的 41光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。N 为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径 mr69.0的 41圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于 M 轨道的上端点。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量 m=0.01kg 的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过 M 的上端点,水平飞出后落到曲面 N 的某一点上,取 g=10m/s2。求:(1 )发射该钢球前,弹簧的弹性势能 EP 多大?(2 )钢
8、珠从 M 圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧 N 上所用的时间是多少(结果保留两位有效数字)?9. 如图所示,滑块质量为 m,与水平地面间的动摩擦因数为 0.1,它以gRv30的初速度由 A 点开始向 B 点滑行,AB=5R ,并滑上光滑的半径为 R 的 41圆弧 BC,在 C 点正上方有一离 C 点高度也为 R 的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔 P、Q ,旋转时两孔均能达到C 点的正上方。若滑块滑过 C 点后 P 孔,又恰能从 Q 孔落下,则平台转动的角速度 应满足什么条件?l123n n-来源:高考学习网高考学习网()10.将一个动力传感器连接到计算机上, 我们就可以测量快速变化的力,某一小球用一条不可伸长的轻绳连接,绳的另一端固定在悬点上.当小球在竖起面内来回摆动时,用力传感受器测得绳子对悬点的接力随时间变化的曲线如图所示,取重力加速度 g=10 m/s2,求绳子的最大偏角