题目内容
如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角 α=37°,A、B是两个质量均为 m=1 kg的小滑块(可看做质点),C为左端附有胶泥的薄板(质量不计),D为两端分别连接 B和 C的轻质弹簧.当滑块 A置于斜面上且受到大小 F=4 N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能向下匀速运动.现撤去 F,让滑块 A从斜面上距斜面底端 L=1 m处由静止下滑.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑块 A到达斜面底端时的速度大小;
(2)滑块 A与 C接触后粘连在一起,求此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能.
(1)施加恒力 F时,μ(F+mgcosα)=mgsinα
未施加力 F时,(mgsinα-μmgcosα)L=
代入数据,得 v1=2 m/s.
(2)滑块 A与 C接触后,A、B、CD组成系统动量守恒,能量守恒,所以当 A、B具有共同速度时,系统动能最小,弹簧弹性势能最大,设为 Ep,
∴mv1=2mv2
mv12=Ep+2mv22
代入数据,得 Ep=1 J.
解析:
略

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