如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩*簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的**势...
来源：语文精选馆 1.94W
问题详情：
如图所示，在高h1＝30 m的光滑水平平台上，质量m＝1 kg的小物块压缩*簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的**势能Ep。若打*扣K， 小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2＝15 m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝50 m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10 m/s2：
(1)求小物块由A到B的运动时间t；
(2)求小物块原来压缩*簧时储存的**势能Ep的大小；
(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。
【回答】
(1)
s ；(2)50J；(3)
≤μ＜
【详解】
(1)设从A运动到B的时间为t，由平抛运动规律得
h1－h2=
gt2
解得
t=
s
(2)由
，
，所以∠BOC=60°，设物块平抛到B点的水平初速度为v1，将B点速度分解可得
解得
v1=10m/s
根据能量守恒，*簧的**势能转化给物块的动能。得
(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s，根据题意，该路程的最大值是
smax=3L
路程的最小值是
smin=L
路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，由能量守恒知
解得
，
由小物块与墙壁只发生一次碰撞可知
知识点：能量守恒定律
题型：解答题
