如图所示,光滑半圆弧轨道的半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径.一质量为m的小物块(视为质点)从A点以某一...
来源:语文精选馆 1.82W
问题详情:
如图所示,光滑半圆弧轨道的半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径.一质量为m的小物块(视为质点)从A点以某一竖直向下的初速度滑下进入与C点相切的粗糙水平滑道CM.在水平滑道上有一轻*簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰好位于水平滑道的末端C(此时*簧处于自然状态).若物块运动过程中*簧的最大**势能为Ep,*簧的最大压缩量为d,物块被*簧反*后通过B点时对半圆弧轨道的压力大小为mg(g为重力加速度的大小)求:
(1)物块通过B点时的速度大小;
(2)物块离开*簧通过C点时对半圆弧轨道的压力FN的大小;
(3)物块与水平滑道间的动摩擦因数μ以及物块从A点开始下滑时的初速度大小v.
【回答】
(1);(2)7mg;(3);
【详解】
(1)由题意可知,物块通过B点时有:
解得:
(2)在物块由点运动到点的过程中,由机械能守恒定律有:
解得
设物块通过点时受到半圆弧轨道的支持力大小为,有:
由牛顿第三定律有:
解得:
(3)对物块压缩*簧到最短后,被*簧*开至点的过程,由能量守恒定律有:
解得:
对物块由A点下滑至*簧被压缩到最短的过程,由能量守恒定律有:
解得:
知识点:机械能守恒定律
题型:解答题