题目内容
【题目】如图所示,水平轨道AB光滑,水平轨道BC粗糙且BC长
,光滑足够长的固定斜面体CDE与水平轨道AC在C点平滑连接,一轻质弹簧左端固定于A点,当弹簧处于自然长度时。其右端恰好位于B点,在B点放一质量
的小球。用一水平力把小球推到O点。此时弹簧具有的弹性势能
,。撤去水平力后,小球在斜面体上最远能运动到F点,F点到水平面的距离
,g取
。求:
(1)水平轨道BC段的动摩擦因数;
(2)小球第三次通过C点时的速度;
(3)小球最终停止的位置距C点多远?
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【答案】(1)
;(2)
;(3)小球最终停在了C点
【解析】
(1)方法一:小球由O点运动到F点应用动能定理得
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而
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解得
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方法二:根据能量守恒定律得
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解得:
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(2)方法一:小球由O点第三次运动到C点,在BC面上运动了三次,应用动能定理得
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而
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解得:
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方法二:球由O点第三次运动到C点,在BC面上运动了三次,应用能量守恒定律得
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解得:
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(3)设小球在BC段运动的路程为s,小球最终停在BC段的某个点,由O点到最终停止的位置应用能量守恒定律得
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解得:
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在BC段运动的次数
所以小球最终停在了C点。
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