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...
问题详情:
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*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*
簧处于自然状态)。若物块运动过程中*簧最大**势能为Ep,且物块被*簧反*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*簧反*后恰能通过B点时的速度大小;
(2) 物块离开*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。
【回答】
(1)设物块刚离开*簧时速度为v1,恰通过B点时速度为v2,由题意可知:mg=mv22/R,① 物块由C点运动到B点的过程中,由机械能守恒定律, mv12=2mgR+mv22,② 联立解得:v1=.。③ 由牛顿第二定律,FN- mg=mv12/R, 解得:FN=6mg。
(2)*簧从压缩到最短,至物块被*簧*离*簧的过程中,由能量守恒定律, mv12+μmgd=Ep④ 联立③④解得:d=-5 R/2μ。 (3)物块从A处下滑至*簧被压缩到最短的过程中,由能量守恒定律, mv02+mgR=Ep+μmgd, 联立解得:=
知识点:未分类
题型:计算题
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