如图所示,光滑水平面AB与不光滑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

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与不光滑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)3mgR(2)Wf = mgR/2(3)5 mgR /2

◎ 解析


试题分析:(1)物块在B点时由牛顿第二定律得 NB-mg=(mVB2)/R
① NB=7mg 
②由机械能守恒知 W=  mVB2/2  = 3mgR
(2)由牛顿第二定律知 NC + mg =mVc2 / R
④由题意NC="0"
⑤ 得 Vc2 =gR
⑥由B→C:由动能定理 -mg2R + W f=" mVc" 2/2  -  mVB2/2
⑦解得:Wf = -  mgR/2  即克服摩擦阻力做功Wf = mgR/2 
(3)机械能守恒:mVc 2/2  =" -" 2mgR + Ek   Ek =" 5" mgR /2
点评:本题难度较小,选择不同的运动过程,找到初末状态分析求解,注意阻力做功与路径有关

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑水平面AB与不光滑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…”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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