如图所示,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释放,在弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入

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,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释放,在弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点,求:
(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小.

◎ 答案

(1)物体在B点时,做圆周运动,由牛顿第二定律可知:
T-mg=m
v2
R

解得v=

6gR

从A到C由动能定理可得:
弹力对物块所做的功W=
1
2
mv2=3mgR;
(2)物体在C点时由牛顿第二定律可知:
mg=m
v20
R

对BC过程由动能定理可得:
-2mgR-Wf=
1
2
mv02-
1
2
mv2
解得物体克服摩擦力做功:
Wf=
1
2
mgR.
(3)物体从C点到落地过程,机械能守恒,则由机械能守恒定律可得:
2mgR=Ek-
1
2
mv02
物块落地时的动能Ek=
5
2
mgR.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释放,在弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入…”主要考查了你对  【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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