题目内容


如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端齐平。质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,小球与BC间的动摩擦因数μ=,进入管口C端时与圆管恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP。求

(1)小球达到B点时的速度大小vB;

(2)水平面BC的长度s;

(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm 。


(1)由机械能守恒得mg2r=mvB2(2分)

得vB=2            (1分)

(2)由mg=m         (2分)

得vC=                     (1分)

由动能定理得mg2r-μmgs=mvC2  (3分)

解得s=3r                      (2分)

(3)设在压缩弹簧过程中速度最大时小球离D端的距离为x,则有

kx=mg                                  (2分)

得x=                                 (1分)

由功能关系得mg(r+x) -EP = mvm2-mvC2    (3分)

得  vm=                (2分)


练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网