分析 (1)小球A從N到P的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可以求出彈簧的彈性勢(shì)能.
(2)要使小球B能沿軌道從Q端射出,那么到達(dá)圓管最高點(diǎn)M點(diǎn)的速度大于等于零.對(duì)于小球B從N點(diǎn)到M點(diǎn)的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解即可.
解答 解:(1)小球A從N到P的過程中機(jī)械能守恒,以A點(diǎn)為重力勢(shì)能0點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律:
Ep彈=mg•3Rsinθ
解得彈簧被壓縮至N位置時(shí)的彈性勢(shì)能為:Ep彈=1.8mgR
(2)設(shè)小球B的質(zhì)量為m′,要使小球B能沿軌道從Q端射出,那么到達(dá)圓管最高點(diǎn)M點(diǎn)的速度:vM≥0
小球B從N點(diǎn)到M點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
Ep彈=(m′g•3Rsinθ+m′gRcosθ+m′gR)+$\frac{1}{2}m{v}_{M}^{2}$
解得:m′≤$\frac{1}{2}$m
答:(1)彈簧被壓縮至N位置時(shí)的彈性勢(shì)能是1.8mgR.
(2)要使小球B能沿軌道從Q端射出,小球B質(zhì)量滿足的條件是m′≤$\frac{1}{2}$m.
點(diǎn)評(píng) 本題綜合運(yùn)用了能量守恒定律和圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件,要靈活選取研究的過程,選用適當(dāng)?shù)囊?guī)律進(jìn)行求解,要明確只要小球能通過最高點(diǎn)M,就能從Q端射出.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0.5m/s2 | B. | 1m/s2 | C. | 1.5m/s2 | D. | 2m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 力F對(duì)物塊A做的功大于對(duì)物塊B做的功 | |
B. | 物塊A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于物塊B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 | |
C. | 物塊A的加速度大于物塊B的加速度 | |
D. | 物塊A的動(dòng)能的變化量大于物塊B的動(dòng)以的變化量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電表V1示數(shù)不變,V2示數(shù)減小 | B. | 電表A1、A2示數(shù)均增大 | ||
C. | 電線圈輸入功率減小 | D. | 電阻R1兩端的電壓減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 做功的力是矢量,所以功是矢量 | |
B. | 力和位移都是矢量,所以功是矢量 | |
C. | 功有正功和負(fù)功的區(qū)別,所以功是矢量 | |
D. | 功是沒有方向的,所以功是標(biāo)量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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