如图所示,在高h1=30m的光滑水平平台上,质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K,小物块将以一定的速度v1水平向右滑下平台做平抛运

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在高h1=30m的光滑水平平台上,质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K,小物块将以一定的速度v1水平向右滑下平台做平抛运动,并恰好能从光滑圆弧形轨道BC上B点沿切线方向进入圆弧形轨道.B点的高度h2=15m,圆弧轨道的圆心O与平台等高,轨道最低点C的切线水平,并与地面上动摩擦因数为μ=0.7的足够长水平粗糙轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动最终在E点(图中未画出)静止,g=10m/s2.求:

魔方格

(1)小物块滑下平台的速度v1
(2)小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小和C、E两点间的距离.

◎ 答案

(1)由于h1=30m,h2=15m,设物块从A运动到B的时间为t,则h1-h2=
1
2
gt2

解得t=

3
s

由Rcos∠BOC=h1-h2,R=h1
所以∠BOC=60°
设小物块平抛运动的水平速度是v1,则
gt
v1
=tan60°

解得v1=10m/s.
(2)由能量守恒可得,弹簧压缩时的弹性势能为Ep=
1
2
mv12=50J

设C、E两点间的距离为L,根据动能定理得,mgh1+
1
2
mv12=μmgL

解得L=50m.
答:(1)小物块滑下平台的速度为10m/s.
(2)小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小为50J,C、E两点间的距离为50m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在高h1=30m的光滑水平平台上,质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K,小物块将以一定的速度v1水平向右滑下平台做平抛运…”主要考查了你对  【平抛运动】,【动能定理】  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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