题目内容
如图所示,质量为 m =0.1kg的小球置于平台末端A点,平台的右下方有一个表面光滑的斜面体,在斜面体的右边固定一竖直挡板,轻质弹簧拴接在挡板上,弹簧的自然长度为 x0= 0.3m,斜面体底端 C 距挡板的水平距离为 d2=1m,斜面体的倾角为 θ =450,斜面体的高度 h = 0.5 m.现给小球一大小为 v0=2m/s的初速度,使之在空中运动一段时间后,恰好从斜面体的顶端 B 无碰撞地进入斜面,并沿斜面运动,经过 C 点后再沿粗糙水平面运动,过一段时间开始压缩轻质弹簧.小球速度减为零时,弹簧被压缩了Δx = 0.1m.已知小球与水平面间的动摩擦因数 μ = 0.5,设小球经过 C 点时无能量损失,重力加速度 g =10m/s2,求:
(1)平台与斜面体间的水平距离 d1;
(2)小球在斜面上的运动时间 t;
(3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能 Ep.
(1)0.4m (2)(3)0.5J
解析:
(1)小球到达斜面顶端时 …………………………(1分)
…………………………(1分)
…………………………(1分)
解得: …………………………………………(1分)
(2)在 B 点, ……………………………………(1分)
小球由 B 到 C 过程中, ……………………(2分)
…………(1分)
……………………(1分)
解得: …………………………………………(1分)
(3)小球在水平面上的运动过程中,
……………………(3分)
解得: ……………… …………………………(2分)