问题
计算题
如图所示,光滑水平面AB与一半圆开轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧轻质弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B点进入半圆轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰好能完成半圆周运动到达C点,重力加速度为g。求;
(1)弹簧弹力对物块做的功
(2)物块从B到C摩擦阻力做的功
( 3)物块离开C点后,再落回到水平面上时相对于C点的水平距离
答案
(1) 3.5mgR (2) -mgR (3)2R
题目分析:(1)物块到达B点瞬间,根据向心力公式有:
解得:
弹簧对物块的弹力做的功等于物块获得的动能,所以有
(2)物块恰能到达C点,重力提供向心力,根据向心力公式有:
物块从B运动到C,根据动能定理有:
解得:
(3)物体从C点做平抛运动,则, 解得: