问题 计算题

如图所示,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一个质量为m的静止的木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得向右的初速度,当它经过B点进入半圆形导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道最高点C,试求:

(1)木块到达B处时的速度大小;

(2)木块释放前,弹簧所具有的弹性势能;

(3)木块从B到C过程中克服摩擦力所做的功。

答案

(1)(2)(3)

题目分析:(1)根据牛顿第二定律可得: 解得      (3分)

(2)弹簧的弹性势能全部转化为物体的动能,故有:        (3分)

(3)在C点:          (3分)

B→C过程中:    (3分)

     克服阻力做功          (2分)

点评:对于圆周运动的受力问题,我们要找出向心力的来源.动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功.

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