题目内容
如图所示,光滑半圆弧绝缘轨道半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m且始终带+q电量的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平绝缘滑道CM上,在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点,此时弹簧处于自然状态。物块运动过程中弹簧最大弹性势能为EP,物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,直径BC右侧所处的空间(包括BC边界)有竖直向上的匀强电场,且电场力为重力的一半。求:
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(1) 弹簧的最大压缩量d;
(2) 物块从A处开始下滑时的初速度v0.
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(1) 弹簧的最大压缩量d;
(2) 物块从A处开始下滑时的初速度v0.
(1)
;(2)
。
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试题分析:根据功能关系,滑块克服弹簧弹力做功
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由动能定理,从滑块开始运动到压缩弹簧最短的过程中
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物块被弹簧反弹后恰能通过B点,说明在B点时滑块不受轨道弹力,即
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825002316403922.png)
从开始释放滑块到滑块到达B点的过程中运用全程动能定理得
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由题意可知
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联立以上各式可得
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