Question

如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A停下来，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点。已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，弹簧为最大压缩量d，重力加速度为g，求：

（1）物块速度滑到O点时的速度大小；

（2）弹簧为最大压缩量d时，在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功是多少 ；

（3）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（弹簧处于原长时弹性势能为零）；

（4）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？

Answer 1

解：

（1）由机械能守恒定律得              (2分)

      解得                          (1分)

（2）在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为  (2分)

（3）由能量守恒定律得                                       (2分)

以上各式联立求解得                                                  (1分)

（3）物块A被弹回的过程中，克服摩擦力所做的功仍为  (1分) 

由能量守恒定律得                           (2分)

解得物块A能够上升的最大高度为：                                     (1分)