Question

如图所示，在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一个质量为m的小物块紧靠在被压缩的弹簧最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ。现突然释放弹簧，让小物块被弹出恰好能够运动到圆弧轨道的最高点A，取g＝10 m/s²，且弹簧长度忽略不计，求：

（1）小物块在圆弧顶端A处速度大小；

（2）O^‘点处轨道对小物块的支持力多大

（3）小物块释放前弹簧具有的弹性势能E_P．

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：(1)小物块在最高点位置处有

∑F=F_N=mg=

得：

(2)在最低点位置O^'处有

∑F=F_N=N-mg=

由机械能守恒定律有

得：N=

（3）由动能定理有

得：

考点：动能定理，机械能守恒定律的应用

点评：本题是平抛运动、向心力和能量守恒的综合应用．解除弹簧的锁定后，系统所受合力为零，遵守动量守恒和能量守恒．