Question

(2011·福州模拟)(16分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求:

(1)物体在A点时弹簧的弹性势能.
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.

Answer 1

(1)  (2)mgR

(1)设物体在B点的速度为vB,弹力为FNB,则有
 (3分)
又FNB=8mg
由能量转化与守恒可知:
弹性势能    (4分)
(2)设物体在C点的速度为vC,由题意可知:
(3分)
物体由B点运动到C点的过程中,由能量守恒得：
 (4分)
解得：Q=mgR              (2分)