题目内容
如图所示,光滑半圆弧轨道半径为r,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m 的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为Ep,且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)物块被弹簧反弹后恰能通过B点时的速度大小;
(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对轨道的压力FN的大小;
(3)物块从A处开始下滑时的初速度大小v0.
( 1)由题意可知,物块在B点满足:
(1分)
得
(1分)
(2)物块由C点到B点机械能守恒:
(2分)
在C点:
(2分)
由以上三式联立可得
( 1分)
由牛顿第三定律可知,物块对轨道最低点C的压力![]()
(3)设弹簧的最大压缩量为d,由能量守恒定律可得:
(2分)
对物块由A点下滑到弹簧达最大压缩量的过程应用能量守恒定律可得:
(2分)
解得:
(1分)
练习册系列答案
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下述说法正确的是( )
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| A. | 根据E= |
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| B. | 根据E= |
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| C. | 根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强 |
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| D. | 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 |
足球以1.0m/s的速度水平飞向墙壁,碰到墙壁经0.1s后以0.8m/s的速度沿同一直线反弹回来,足球在与墙壁碰撞的过程中的平均加速度为( )
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| A. | 2m/s2,方向垂直墙壁向里 | B. | 2m/s2,方向垂直墙壁向外 |
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| C. | 18m/s2,方向垂直墙壁向里 | D. | 18m/s2,方向垂直墙壁向外 |