如圖所示，某兒童彈珠類游戲裝置由水平面上的固定傾斜軌道、豎直圓軌道（最低點D處分別與水平軌道CD和DE相切）和右端固定的輕質彈簧組成，且各部分平滑相接。某次游戲時，彈珠（可視為質點）從傾斜軌道頂點A點由靜止釋放，沿傾斜軌道下滑，經過圓軌道后壓縮彈簧，然后被彈回，再次經過圓軌道并滑上傾斜軌道，如此往復多次。已知圓軌道半徑r=0.1m,彈珠的質量m=20g,傾斜軌道的傾角θ=37°及底邊BC的長度L=1.6m,彈珠與傾斜軌道間的動摩擦因數μ=0.25，忽略其他軌道摩擦及空氣阻力，g取10m/s2，求：
（1）彈珠第一次通過豎直圓軌道最高點H時對軌道的壓力大小；
（2）彈簧的最大彈性勢能及彈珠前兩次（即第一次和第二次）壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能之比；
（3）調節豎直圓軌道的半徑為R=0.04m,其他條件不變，仍將彈珠從傾斜軌道頂點A處由靜止釋放，則此后彈珠通過H點的次數。
【答案】（1）彈珠第一次通過豎直圓軌道最高點H時對軌道的壓力大小是2.2N；
（2）彈簧的最大彈性勢能為0.16J，彈珠前兩次（即第一次和第二次）壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能之比為2；
（3）彈珠可以通過H點8次。
（2）彈簧的最大彈性勢能為0.16J，彈珠前兩次（即第一次和第二次）壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能之比為2；
（3）彈珠可以通過H點8次。
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/4/20 14:35:0組卷：84引用：5難度：0.4
相似題
-
1．如圖所示，一質量為m、帶電量為+q的小物塊靜止放在絕緣水平地面上，地面上方存在垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，某時刻物塊獲得一初速度v0開始向右運動，運動距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g,此過程中物塊與地面之間由于摩擦產生的熱量為（ ）發布：2025/1/6 0:30:5組卷：62引用：3難度：0.5 -
2．如圖1所示，固定的粗糙斜面長為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中，小滑塊的動能Ek隨位移x的變化規律如圖2所示，取斜面底端為重力勢能的參考平面，小滑塊的重力勢能Ep隨位移x的變化規律如圖3所示，重力加速度g=10m/s2．根據上述信息可以求出（ ）
發布：2024/12/22 9:30:3組卷：548引用：10難度：0.9 -
3．一質量為m的物體放在傾角為θ且足夠長的光滑固定斜面上，初始位置如圖甲所示，在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動，運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關系如圖乙所示．其中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線是平行于x軸的直線，則下列說法正確的是（ ）發布：2024/12/16 13:0:4組卷：152引用：1難度：0.5