Question

【题目】如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC，半径为R=0.5m，轨道在C处与粗糙的水平面相切，在D处有一质量m=1kg的小物体压缩着弹簧，在弹力的作用下以一定的初速度水平向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，物体通过C点后进入圆轨道运动，恰好能通过半圆轨道的最高点A，最后又落回水平面上的D点（g=10m/s2,不计空气阻力），求：

(1)物体到C点时的速度 ;

(2)弹簧对物体做的功．

Answer 1

【答案】（1）5m/s； （2）15J

【解析】

（1）物体恰好通过A点有：mg=m

可得vA=m/s

物块由C到A过程有：mg2R+mvA2=mvC2

解得：vC=5m/s

(2) 物体从A到D做平抛运动有2R=gt2

所以 SCD=vAt=1m

物块由D到C过程有W-μmg SCD=mvC2

解得：W=15J