問題詳情:
如圖所示,半徑爲尺的光滑半圓軌道在最低點C與一水平軌道連接,水平軌道右端有一固定的*簧,*簧壓縮後被一觸發裝置M卡住。一質量爲m的小物塊, 從與圓心等高的B點由靜止釋放,沿圓軌道下滑至水平軌道,剛好能停在D點並觸發M,裝置M放開*簧,把小物塊*回並恰好能透過半圓軌道最高點A。已知CD=x, 重力加速度g。求: ,
(1)小物塊第一次經過C點時對軌道的壓力。
(2)小物塊與水平軌道間的動摩擦因數。 ,
(3)壓縮*簧的**勢能。
【回答】
(1)解:對小球由B到C過程列動能定理有:
…………………………(2分)
在C點對小球受力分析得:
…………………………(2分)
根據牛頓第三定律有:
…………………………(1分)
(未用牛頓第三定律必須扣分)
解得: …………………………(1分)
(2)解:對小球由B到D過程列動能定理有:
…………………………(2分)
所以 …………………………(1分)
(3)解:對小球由D到A過程列能量守恆有:
…………………………(2分)
在D點對小球做受力分析有:
…………………………(1分)
聯立以上式子解得:
…………………………(1分)
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:綜合題