题目
如图所示,坡道倾角为,长度为。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制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端恰位于坡道的底端O点。已知物块A与斜面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:(1)物块滑到O点时的速度大小。(2)弹簧压缩量最大时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。(3)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?
答案:【答案】(1)(2)(3)【解析】物块从A运动到O的过程中,重力做正功,克服摩擦力做功,根据动能定理求出物块滑到O点时的速度大小;物块从在水平轨道上运动时,物块的动能转化为弹簧的弹性势能,根据能量守恒求出弹簧为最大压缩量d时的弹性势能;物块A被弹回的过程中,克服摩擦力和重力做功,再由动能定理求解物块能够上升的最大高度;解:(1)物块由A点滑到O点,根据动能定理有:解得:(2)物块由O滑到将弹簧压缩到最短的过程中,根据能量守恒有:解得: (3)物块从最高点滑下到再一次返回到最高点,根据动能定理有解得: