如圖,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形固定軌道在B點(diǎn)相切,半圓形軌道半徑為R=2.5m,一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的小物塊壓縮彈簧,靜上在A處,釋放小物塊,小物塊離開(kāi)彈簧后經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入軌道,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為其重力的3倍.取g=10m/s2.求:
(1)小物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度的大。
(2)彈簧對(duì)小物塊的彈力做的功?
分析:(1)小物塊做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可以求出物塊在C點(diǎn)的速度.
(2)由動(dòng)能定理可以求出彈簧對(duì)小物塊做的功.
解答:解:(1)小球在C點(diǎn),由牛頓第二定律得:
F+mg=m
v
2
C
R
,F(xiàn)=3mg,
解得:vC=2
gR
=10m/s;
(2)從A到C,由動(dòng)能定理有得:
W-2mgR=
1
2
mvC2-0,
解得:W=50J;
答:(1)小物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度的大小為10m/s;
(2)彈簧對(duì)小物塊的彈力做的功為50J.
點(diǎn)評(píng):應(yīng)用動(dòng)能定理與牛頓第二定律即可正確解題,本題難度不大.
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如圖,光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相連接,導(dǎo)軌半徑為R,一質(zhì)量為m的靜止木塊在A處壓縮彈簧,釋放后,木塊獲得一向右的初速度,當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力是其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)軌道頂點(diǎn)C,不計(jì)空氣阻力,試求:
(1)彈簧對(duì)木塊所做的功;
(2)木塊從B到C過(guò)程中克服摩擦力做的功;
(3)木塊離開(kāi)C點(diǎn)落回水平面所需的時(shí)間和落回水平面時(shí)的動(dòng)能.

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(1)彈簧對(duì)物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服阻力做的功;
(3)物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面AB時(shí)動(dòng)能的大小。

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 (1)彈簧對(duì)木塊所做的功;

 (2)木塊從B到C過(guò)程中克服摩擦力做的功;

 

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(3)物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面AB時(shí)動(dòng)能的大小。

 

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