如图所示,质量为m2=2kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.3m的四分之一圆弧,圆弧...
问题详情:
如图所示,质量为m2=2 kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.3 m的四分之一圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一个轻*簧。滑道CD部分粗糙,长为L=0.2 m,动摩擦因数μ=0.10,其他部分均光滑。现让质量为m1=1 kg的物块(可视为质点)自A点由静止释放,取g=10 m/s2。求:
(1)物块到达圆弧轨道最低点时的速度大小;
(2)在整个运动过程中,*簧具有的最大**势能;
(3)物块最终停止的位置。
【回答】
(1)2 m/s (2)2.8 J (3)最终停在D点
解析 (1)物块从释放到运动到圆弧轨道最低点,由动量守恒定律得:0=m1v1-m2v2
由机械能守恒定律得:
m1gR=m1v12+m2v22
解得:v1=2 m/s。
(2)由能量守恒定律得:
Epm=m1gR-μm1gL,解得:Epm=2.8 J。
(3)最终物块将停在C、D之间,由能量守恒定律得:m1gR=μm1gs,解得:s=3 m,
所以m1最终停在D点。
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:计算题
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