题目内容
如图所示,一质量为m的物块从光滑斜面顶端的A点由静止开始下滑,A点到水平地面BC的高度H=2m,通过水平地面BC(BC=2m)后滑上半径为R=1m的光滑1/4圆弧面CD,上升到D点正上方0.6m(图中未画出最高点)后又再落下。(设各轨道连接处均平滑且物块经过时无能量损失, g取10 m/s2)。求:
(1)物块第一次到达B点时的速度VB;
(2)物块第一次从B到C克服阻力所做的功;
(3)物块最终停在距B点右侧多远处?
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解:(1)由A到B过程,物块的机械能守恒
mgH=![]()
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(2)对从A点第一次运动到最高点的过程,列动能定理,设BC段阻力所做的功为Wf
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mg(H-R-0.6)+Wf=0
Wf= -0.4mgks5u
即克服阻力做功为0.4mg
(3)由第(2)问知,物块每次经过BC段机械能损失0.4mg,原有总机械能为
E=mgH=2mg
可知物块经过BC段5次后停在C点,即B点右侧2m处
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