物理計算題20道答案(參考版)
2025-06-23 08:31本頁面
【正文】 現(xiàn)用外力作用在A和C上，彈簧被壓縮（彈簧仍在彈性限度內(nèi)），這時三個小球均靜止于距離P足夠遠的水平軌道上，若撤去外力，C球恰好可運動到軌道的最高點Q，已知重力加速度為g，求撤去外力前的瞬間，彈簧的彈性勢能E是多少？解：對A,B,C及彈簧組成的系統(tǒng)，當(dāng)彈簧第1次恢復(fù)原長時，設(shè)B，C共同速度大小為v0,A的速度大小為vA，由動量守恒定律有2mvA=（m+m）v0，即vA=v0由系統(tǒng)能量守恒有 E=此后B,C分離，設(shè)C恰好運動到最高點Q的速度為v，此過程C球機械能守恒mg2R=在最高點Q，由牛頓第二定律有 mg=則 E=。解：（1）對滑板： 對物體 ： F=（2）撤去F時：v1= v2= 由動量守恒，向左為正方向 v=由系統(tǒng)能量守恒 Ep=20如圖所示，光滑軌道的DP段為水平直軌道，PQ段為半徑是R的豎直半圓軌道，半圓軌道的下端與水平軌道的右端相切于P點。 求：（1）作用力F的大小。 （3分） 聯(lián)立以上各式，解得： t = 。求恒力F作用的時間。當(dāng)物體A運動到距地面的高度為12m時，連接AB間的繩子突然斷裂，繩子斷裂后，起重機的拉力保持不變，不計空氣阻力，g取10m/s2,求：（1）從繩子斷裂到重物A落地所用的時間為多少？（2）重物A落地時，重物B的速度大小為多少？解：（1）上升時間 t1=v0g= 上升高度h=v02t1= 下落時間H+h=，解得t2= s A物體運動的總時間為：t= s（2）AB一起勻速上升時，繩子的拉力為F=（mA+mB）g=2mg（2分） B加速上升時，由Fmg=ma可得a= m/s2 （2分） 重物A落地時，重物B的速度由vt=v0+at（2分） 解得vt= m/s （2分），一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運動，經(jīng)一段時間，滑塊C脫離彈簧，=m，mB=2m，mC=3m，求：（1）滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度；（2）被壓縮彈簧的最大彈性勢能； （3） 滑塊C落地點與桌面邊緣的水平距離.hABCH解：⑴ 滑塊A從光滑曲面上h高處由靜止開始滑下的過程，機械能守恒，設(shè)其滑到底面的速度為v1 ，由機械能守恒有： ① 解之得 v1= ②滑塊A與B碰撞的過程，A、B系統(tǒng)的動量守恒，碰撞結(jié)束瞬間具有共同速度設(shè)為v2 ，由動量守恒定律有： ③ 解之得： v2=13v1= ④（2）滑塊A、B發(fā)生碰撞后與滑塊C一起壓縮彈簧，壓縮的過程機械能守恒，被壓縮彈簧的彈性勢能最大時，滑塊A、B、C速度相等，設(shè)為速度，由動量守恒： ⑤ ⑥由機械能守恒定律有： EPmax ⑦ EPmax= ⑧（3）被壓縮彈簧再次恢復(fù)自然長度時，滑塊C脫離彈簧，設(shè)滑塊A、B的速度為，滑塊C的速度為，分別由動量守恒定律和機械能守恒定律有： ⑨ ⑩解之得：= ， = ⑾C從桌面邊緣飛出做平拋運動：S = t ⑿ H= ⒀ 解得：S = ⒁，木箱的質(zhì)量均為m，用水平恒力F推動木箱A向B運動，經(jīng)過一段時間后撤去F，木箱A繼續(xù)向著木箱B運動，并與木箱B碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動。設(shè)繼續(xù)上升的距離為h。解：（1）設(shè)物塊a沿斜面下滑s距離時的速度為v，由機械能守恒得：_______+mgs=4mgs?sin30176。求(1)物塊B上升的最大高度H。物塊A與斜面間無摩擦。一柔軟的細線跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連結(jié)，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m。⑴；⑵，求滑塊通過B點時對圓弧軌道的壓力大??；⑶，若滑塊恰好能上升到圓弧軌道的最高點，求在圓弧軌道上滑塊克服摩擦力所做的功。一質(zhì)量m=（可視為質(zhì)點）在水平恒力F=，從A點由靜止開始運動。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，ab邊剛好穿過兩磁場的分界線CC′進入磁場Ⅱ時線框做勻速運動，不計繩與滑輪間的摩擦。解析：（1）設(shè)粒子過N點時速度為v
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