物理模型化教学——弹簧专题训练修改.doc

物理模型化教学——弹簧专题训练
19. 一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角= 450)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图1所示。设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为且受到的最大静摩擦力f=N(N为正压力).有一次放学后,当某同学准备锁门时,他加最大力时,也不能将门关上(此种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态如图2所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x,求:
(1)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小.
(2)在正压力很大的情况下,仍然能够满足自锁条件,则至少要多大?
,轻质弹簧的劲度系数为k,下面悬挂一个质量为m的砝码A,手持木板B托住A缓慢向上压弹簧,,:
(1)砝码A能够做匀加速运动的时间?
(2)砝码A做匀加速运动的过程中,弹簧弹力对它做了多少功?木板B对它的支持力做了多少功?
A
A
B
,劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端固定在墙上,另一端连一质量为M=8kg的小车a,开始时小车静止,其左端位于O点,弹簧没有发生形变,质量为m=1kg的小物块b静止于小车的左侧,距O点s=3m,小车与水平面间的摩擦不计,小物块与水平面间的动摩擦系数为μ=,取g=10m/s2。今对小物块施加大小为F=8N的水平恒力使之向右运动,并在与小车碰撞前的瞬间撤去该力,碰撞后小车做振幅为A=,已知小车做简谐运动周期公式为T=2,弹簧的弹性势能公式为Ep=(x为弹簧的形变量),则
(1)小物块与小车磁撞前瞬间的速度是多大?
(2)小车做简谐运动过程中弹簧最大弹性势能是多少?小车的最大速度为多大?
(3)小物块最终停在距O点多远处?当小物块刚停下时小车左端运动到O点的哪一侧?
F
b
a
O
S
甲
乙
P
,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧储存的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止。现剪断细线,求:
⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;
⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,P在乙车上滑行的距离为多大?
L
L
A
B
C
24..如图所示,内壁光滑的木槽质量为mA= m,内直径为2L,置于水平桌面上,槽与桌面间的动摩擦因数为μ。槽内有两个小球B、C,它们的质量分别是mB = m,mC=2 m。现用两球将很短的轻弹簧压紧(球与弹簧不连接),且B球到木槽左端、C球到木槽右端的距离均为L,这时弹簧的弹性势能为EP = μmgL。同时释放B、C球,并假设小球与槽碰撞后不分离,碰撞时间不计。求:
(1)第1个小球与槽碰撞后的共同速度?
(2)第2个小球与槽碰撞后的共同速度?
(3)整个运动过程中,桌面与槽摩擦产生的热量?
25.(18分)下图中,轻弹簧的一端