题目内容
【题目】如图所示,放于光滑水平地面上的半径为
的光滑四分之一圆轨道,其左侧靠于竖真墙,底端切线水平.地面上紧靠轨道靠放一个长度为
的长木板
,木板上表面与圆轨道末端相切,木板上放一个长度刚好是木板长度一半的轻弹簧,弹簧右端被固定在木板的右端(已知弹簧中储存的弹性势能
与其形变
间对应关系为
,其中
为弹簧的劲度系数),木板最左端静放一个物块
(可视为质点).物块与木板间的动摩擦因数为
.现从高处(高于轨道顶端
)无初速释放一个质量为
的小球(也可视为质点),当小球经由整个光滑轨道滑下并与物块
发生碰撞后,刚好能返回到
处.物块被碰后,沿木板上表面向右滑动,随后开始压缩弹簧,已知,当弹簧被压缩到最短时,物块刚好不会被弹簧弹开.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,物块
与木板
的质量为
,取
,试求:
![]()
(1)小球到达圆轨道末端与
碰撞前瞬间对轨道的压力
的大小;
(2)小球在圆轨道上的整个运动过程中,对轨道的水平冲量
的大小;
(3)物体
在木板
上滑动过程中因摩擦而生的热
.
【答案】(1)
(2)
(3)![]()
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