题目内容
【题目】如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面,一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在斜面底端,弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端s处由静止释放,设滑块与弹簧接触过程中没有能量损失,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。
(1)求滑块与弹簧上端接触瞬间速度v0的大小;
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度为vm,求滑块从释放到速度为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W。
【答案】(1);(2)-mgsin
【解析】
(1)由
mgsinθ=ma①
v02=2as②
由①②式解得:
③
(2)滑块速度最大时,有
mgsinθ=kx④
滑块从释放到速度达到最大的过程中,有
mgsinθ(s+x)+W=⑤
由④⑤解得:
W=-mgsinθ⑥
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