题目内容
【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C,C、O、B三点在同一竖直线上.(不计空气阻力)试求:
(1)物体到达A点时的速度大小
(2)物体在A点时弹簧的弹性势能;
(3)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)设物体在B点的速度为,所受的轨道的支持力为,物体在B点受到重力和支持力,由牛顿第二定律有:,据题得 ,
联立解得 。
(2)由能量守恒定律可知:物体在A点时弹簧的弹性势能弹性势能。
(2)设物体在C点的速度为,由题意可得:,物体由B点运动到C点的过程中,由能量守恒定律得:产生的内能,
解得:。
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