题目内容
【题目】如图所示，粗糙的水平桌面上放置一个弹簧，左端固定，右端自由伸长到桌边A点。水平桌面右侧有一竖直放置的固定光滑圆弧轨道BNM， MN为其竖直方向的直径，其中
。现用一个质量m＝1kg可视为质点的小物块放在桌面的右端A点，并施加一个水平向左的外力作用在小物块上，使它缓慢移动，并将弹簧压缩x＝0.2m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图所示，然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，小物块飞离平台一段时间后恰好沿切线由B点进入圆弧轨道，并能够到达M点。滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，g取10m/s2。求：
(1)弹簧压缩过程中存贮的最大弹性势能EP；
(2)小物块由A到B的时间（结果可用分数表示）；
(3)圆弧轨道的半径R取值范围。
【答案】(1) Ep=1.4J (2)
(3)
【解析】
(1)由图可知滑动摩擦力f＝F0＝2.0N
F做的功：
由功能关系有Ep=WF-f·x＝1.4J
(2)撤出F后飞离台面阶段对小物块由动能定理：
W弹=Ep=1.4J
代入数据解得：
小物块做平抛运动到B点
有水平分速度:
竖直分速度:
所以小物块由A到B的时间
(3)B点速度为
从B到M：小物块由动能定理:
在M点:
解得:
练习册系列答案
相关题目
