◎ 题目

如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。D点位于水桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离为R，P点到桌面右侧边缘的水平距离为2R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2，求： （1）BD间的水平距离； （2）判断m2能否沿圆轨道到达M点； （3）m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功。

◎ 答案

解：（1）设物块由D点以初速度做平抛，落到P点时其竖直速度为        ，       得m/s       或设平抛用时为t，则       在竖直方向上：       在水平方向上：       可得       在桌面上过B点后初速m/s，加速度a=-4m/s2       BD间位移为m （2）若物块能沿轨道到达M点，其速度为，由机械能守恒定律得：              轨道对物块的压力为FN，则       解得       即物块不能到达M点 （3）设弹簧长为AC时的弹性势能为Ep，物块与桌面间的动摩擦因数为μ       释放m1时：       释放m2时：       且m1=2m2       解得J       m2释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则由能量转化及守恒定律得：             解得Wf=5.6J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。D点位于水桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【平抛运动】，【向心力】，【机械能守恒定律】，【能量转化与守恒定律】  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。