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=求:(1)求滑块A到达斜面底端时的速度大小v1。
(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Ep。
解析:(1)滑块A匀速下滑时,共受四力作用,如图1所示。
图1
由平衡条件:mgsin37°=μN1;N1=mgcos37°+F
有:mgsin37°=μ(mgcos37°+F)
简化后得:μ=
代入数据得:μ=0.5
撤去F后,滑块A受三力作用匀加速下滑,受力图见图2。
图2
由动能定理有:(mgsin37°-μmgcos37°)L=
代入数据得:v1=
(2)两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒,当它们速度相等时,弹簧具有最大弹性势能,设共同速度为v2
由动量守恒定律有:mv1=(m+m)v2
得:v2=
由能量守恒定律有:Ep=
得:Ep=1 J
答案:(1)
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