(18分)如图,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释放,在弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动经过C点,求:
(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服阻力做的功;
(3)物块离开C点后落回水平面AB时动能的大小。
(1)
(2)
(3)
【解析】(1)设物块进入半圆导轨B点瞬间的速度为,
物块到达B点时受重力mg和支持力N=7mg作用,
二者的合力提供向心力,则:
………………① (2分)
设弹簧对物块的弹力做的功为WF,对弹簧推动物块过程由动能定理得:
…………………② (3分)
由①②解得:
……………………③ (2分)
(2)设物块到达C点时的速度为vC,依题意可知物块在C点仅受重力mg作用,对物块在C点由牛顿第二定律得:
………………………④ (2分)
设物块从B到C过程,摩擦阻力对物块所做功为Wf,对物块的此过程依动能定理得:
…⑤ (3分)
由①④⑤解得:
……………………⑥ (2分)
故物块从B到C过程克服阻力做的功为。
(3)设物块落回水平面AB时速度大小为,取水平面AB为重力势能零势面,对物块由C落到水平面AB的过程,依机械能守恒定律得:
………⑦ (3分)
由④⑦解得物块落回水平面AB时动能的大小为…………………⑧ (1分)
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源:2010年广东省梅县东山中学高一第二学期期末考试物理试题 题型:计算题
(18分)如图,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释放,在弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动经过C点,求:
(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服阻力做的功;
(3)物块离开C点后落回水平面AB时动能的大小。
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科目:高中物理 来源:2014届内蒙古巴市高一下学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:计算题
(8分)如图,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得一向右的初速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道顶点C,不计空气阻力,试求:
(1)弹簧对木块所做的功;
(2)木块从B到C过程中克服摩擦力做的功;
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