Question

(8分)光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径R，如图所示，物块质量为m，弹簧处于压缩状态，现剪断细线，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克服摩擦阻力所做的功；

（3）物块离开C点后落回水平面时动能的大小

 

Answer 1

【答案】

（1）3mgR    （2）mgR/2     （3）5mgR/2

【解析】

试题分析：（1）物体在B点时开始做圆周运动，由牛顿第二定律可知：

           （1分）

解得:           （1分）

从A到B，由动能定理可得：

弹力对物块所做的功         （1分）

（2）物体在C点时，由牛顿第二定律可知：         （1分）

对BC过程，由动能定理可得：        （1分）物体克服摩擦力做功：         （1分）

（3）物体从C点到落地过程机械能守恒，由机械能守恒定律可得：

          （1分）

 物块落地时的动能         （1分）

 考点：此题考查了牛顿第二定律、动能定理及机械能守恒定律。