如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角α=37°,A、B是两个质量均为m=1㎏的小滑块(可视为质点),C为左端附有胶泥的质量不计的薄板,D为

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角α=37°,AB是两个质量均为 m=1㎏的小滑块(可视为质点),C为左端附有胶泥的质量不计的薄板,D为两端分别连接BC的轻质弹簧.薄板、弹簧和滑块B均处于静止状态.当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能向下匀速运动.现撤去F,让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止下滑,若取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求滑块A到达斜面底端时的速度大小v1
(2)滑块AC接触后粘连在一起(不计此过程中的机械能损失),求此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep

◎ 答案

(1)2m/s;(2)1J

◎ 解析

(1)滑块匀速下滑时,受重力mg、恒力F、斜面支持力FN和摩擦力Fμ作用,
由平衡条件有


化简后得,代入数据解得动摩擦因数
撤去后,滑块匀加速下滑,由动能定理有

代入数据得
(2)两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒,当它们速度相等时,弹簧具有最大弹性势能,设共同速度为,由动量守恒和能量守恒定律有


联立解得

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角α=37°,A、B是两个质量均为m=1㎏的小滑块(可视为质点),C为左端附有胶泥的质量不计的薄板,D为…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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。

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