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如图所示,轨道ABO在同一竖直平面内,由光滑水平轨道OB和倾角θ=30°、高度h=1m的倾斜轨道BA连接而成, OB与BA连接处是半径很小的圆弧,水平轨道上一轻质弹簧左端O固定在竖直的墙上,质量m=0.5kg的小物块从BA轨道上A点由静止开始下滑。已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数,重力加速度g=10m/s2,弹簧形变始终在弹性限度内.求:

(1)物块第一次在水平轨道上压缩弹簧运动到速度为零时,弹簧具有的弹性势能EP
(2)物块在倾斜轨道上滑动的总路程s;
(3)物块第n次压缩弹簧后,沿倾斜轨道上升的最大高度hn

(1)(2)(3)

解析试题分析:(1)物块从A点到第一次压缩弹簧速度为零过程,
由功能关系有:                    (1分)
解得:                                             (1分)
(2)物块最终静止在水平轨道上,且弹簧形变量为零
由动能定理有:                        (2分)
解得:                                               (1分)
(3)设物块第1、2、3……次压缩弹簧后,沿倾斜轨道上升的最大高度分别为h1、h2、h3……,则:


          (1分)
…………
解得:……(1分)
则有:                          (1分)
考点:考查功能关系
点评:本题难度中等,处理此题时,应利用能量守恒或能量转化角度分析问题,注意重力做功与路径无关,摩擦力做功与路径有关

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科目:高中物理 来源:2014届江苏省南通市海安县高二学业水平模拟测练习物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,轨道ABO在同一竖直平面内,由光滑水平轨道OB和倾角θ=30°、高度h=1m的倾斜轨道BA连接而成, OB与BA连接处是半径很小的圆弧,水平轨道上一轻质弹簧左端O固定在竖直的墙上,质量m=0.5kg的小物块从BA轨道上A点由静止开始下滑。已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数,重力加速度g=10m/s2,弹簧形变始终在弹性限度内.求:

(1)物块第一次在水平轨道上压缩弹簧运动到速度为零时,弹簧具有的弹性势能EP

(2)物块在倾斜轨道上滑动的总路程s;

(3)物块第n次压缩弹簧后,沿倾斜轨道上升的最大高度hn

 

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