问题
问答题
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：
（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=
gt21 2
解得t=
s．3
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
=tan60°gt v1
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=
mv12=50J．1 2
设C、E两点间的距离为L，根据动能定理得，mgh1+
mv12=μmgL．1 2
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．