如图所示,质量为m的木块压缩轻质弹簧静止在O点,水平面ON段光滑,长为L的NN/段粗糙,木块与NN/间的动摩擦因数为m.现释放木块,若木块与弹簧相连接,则木块最远到达NN/段中点

◎ 题目

如图所示,质量为m的木块压缩轻质弹簧静止在O点,水平面ON段光滑,长为L的NN/段粗糙,木块与NN/间的动摩擦因数为m.现释放木块,若木块与弹簧相连接,则木块最远到达NN/段中点,然后在水平面上做往返运动,且第一次回到N时速度大小为v;若木块与弹簧不相连接,木块与弹簧在N点即分离,通过N/点时以水平速度飞出,木块落地点P到N/的水平距离为s.求:

小题1:木块通过N/点时的速度;    
小题2:木块从O运动到N的过程中弹簧弹力做的功;  
小题3:木块落地时速度vp的大小和方向.

◎ 答案


小题1:v/=v
小题2:W=mv2/2+mgL
小题3:cos

◎ 解析

(1)(3分)木块从N到NN/中点,再回到N点,此过程弹簧弹力做功代数和为零,克服摩擦力做的功为W;若木块与弹簧不相连接,木块从N到达N/过程中,弹簧弹力不做功,克服摩擦力做的功也为W,又因为两种情况木块到达N时的速度相同,所以到达N/的速度v/应等于第一次回到N时速度v,即v/=v    (3分)
( 列式表达得出v/=v 同样给分,如只写出v/=v 没有文字说明的,不能得分)
(2)(3分)木块从O运动到N的过程中弹簧弹力做的功为W
W – W=mv2/2   (2分)
W=mv2/2+mgL  (1分)
(3)(6分) 木块落地时速度为vp         
t=s/v   h=gt2/2=gs2/2v2   (1分)
mgh=mvp2/2 – mv2/2  
    (3分)
vp与水平方向夹角为
cos  (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为m的木块压缩轻质弹簧静止在O点,水平面ON段光滑,长为L的NN/段粗糙,木块与NN/间的动摩擦因数为m.现释放木块,若木块与弹簧相连接,则木块最远到达NN/段中点…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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