题目内容
【题目】如图,一轻弹簧原长为2L,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于原长,直轨道BC=5L。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出),随后P沿轨道被弹回,最高点到达F点,BF=2L,已知P与直轨道间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度大小为g。(取sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)求P第一次运动到B点时速度的大小;
(2)P从B运动到E的过程中加速度大小和速度的大小如何变化;
(3)求P运动到E点时弹簧的弹性势能。
【答案】(1) (2)加速度大小先减小后增大;速度大小先增大后减小 (3)2.4mgL
【解析】(1)根据动能定理可得: ,解得
或
(2)在B点刚开始接触弹簧,弹力从零增大,但仍小于重力沿斜面向下的分力,故做加速运动,加速度,随着弹力增大,加速度减小,当时,加速度为零,速度最大,之后弹力大于重力沿斜面向下的分力,做减速运动,加速度,随着弹力的增大,加速度增大,故加速度先减小后增大,速度先增大后减小
(3)BE=x,弹簧弹力做功大小为W,从B点到E点过程中,
从E到F过程中,
可得x=L Ep=W=2.4mgL
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