图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k 的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m 的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER 流体,它对滑块的阻力可调. 起初,滑块静止,ER 流体对其阻力为0,弹簧的长度为L ,现有一质量也为m 的物体从距地面2L 处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动. 为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为2mg 时速度减为0,ER 流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力): k
(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;
(3)滑块下移距离d 时ER 流体对滑块阻力的大小.
如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h ,质量为m 的小物块A 从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A 制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上,另一端恰位于滑道的末端O 点。已知在OM 段,物块A 与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g ,求:
(1)物块速度滑到O 点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d 时的弹性势能 (设弹簧处于原长时弹性势能为零)
(3)若物块A 能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?
质量均为m 的小球B 与小球C 之间用一根轻质弹簧连接.现把它们放置在竖直固定的内壁光滑的直圆筒内,平衡时弹簧的压缩量为x 0,如图所示,设弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即伸长量或缩短量) 的平方成正比.小球A 从小球B 的正上方距离为3x 0的P 处自由落下,落在小球B 上立刻与小球B 粘连在一起向下运动,它们到达最低点后又向上运动.已知小球A 的质量也为m 时,它们恰能回到0点(设3个小球直径相等,且远小于x 0略小于直圆筒内径) ,求:小球A 与小球B 一起向下运动时速度的最大值.
如图所示,半径分别为R 和r (R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD 相连,在水平轨道CD 上一轻弹簧a 、b 被两小球夹住,同时释放两小球,a 、b 球恰好能通过各自的圆轨道的最高点,求:
(1)两小球的质量比.
(2)若m a =m b =m ,要求a b 都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹
性势能。
图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k 的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m 的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER 流体,它对滑块的阻力可调. 起初,滑块静止,ER 流体对其阻力为0,弹簧的长度为L ,现有一质量也为m 的物体从距地面2L 处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动. 为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为2mg 时速度减为0,ER 流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力): k
(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;
(3)滑块下移距离d 时ER 流体对滑块阻力的大小.
如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h ,质量为m 的小物块A 从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A 制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上,另一端恰位于滑道的末端O 点。已知在OM 段,物块A 与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g ,求:
(1)物块速度滑到O 点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d 时的弹性势能 (设弹簧处于原长时弹性势能为零)
(3)若物块A 能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?
质量均为m 的小球B 与小球C 之间用一根轻质弹簧连接.现把它们放置在竖直固定的内壁光滑的直圆筒内,平衡时弹簧的压缩量为x 0,如图所示,设弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即伸长量或缩短量) 的平方成正比.小球A 从小球B 的正上方距离为3x 0的P 处自由落下,落在小球B 上立刻与小球B 粘连在一起向下运动,它们到达最低点后又向上运动.已知小球A 的质量也为m 时,它们恰能回到0点(设3个小球直径相等,且远小于x 0略小于直圆筒内径) ,求:小球A 与小球B 一起向下运动时速度的最大值.
如图所示,半径分别为R 和r (R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD 相连,在水平轨道CD 上一轻弹簧a 、b 被两小球夹住,同时释放两小球,a 、b 球恰好能通过各自的圆轨道的最高点,求:
(1)两小球的质量比.
(2)若m a =m b =m ,要求a b 都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹
性势能。