题目
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,处于自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角1350的圆弧,MN为其竖直直径,且P点到桌面的竖直距离也为R.用质量m1=0.4 kg的可视为质点的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量m2=0.2kg的可视为质点的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块通过B点后从B点运动到D点过程的位移与时间的关系为,物块飞离桌面边缘D点后由P点沿切线落入圆轨道.g=10 m/s2.1.求DP间的水平距离s. 2.判断质量为m2的物块能否沿圆轨道到达M点.3.质量为m2的物块在释放后的运动过程中克服摩擦力做的功。
答案: 1.2.物块不能到达最高点3.解析:(1)(1分)(1分)(l分) (1分)(2)若物块能过最高点,其在M点的速度至少为:(1分)设物块能从P点运动到M点,且在M点的速度为,有 (1分)(1分) 解得:(1分) 由于<,故物块不能到达最高点. (1分) (3)设弹簧右端位于C点时的弹性势能为Ep物块与桌面间的动摩擦因数为,释放m1时, (1分),释放m2时,(1分)由物块从B点到D点的位移与时间的关系可知: (1分)解得:(1分)质量为m2的物块在桌面上运动的过程中克服摩擦力做功为Wf 则(1分)(1分)