如图所示,光滑半圆弧轨道的半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m的小物块(视为质点)从A点以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰好位于水平滑道的末端C(此时弹簧处于自然

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高一物理后半期期末考试知识点解析


如图所示,光滑半圆弧轨道的半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m的小物块(视为质点)从A点以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰好位于水平滑道的末端C(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,弹簧的最大压缩量为d,物块被弹簧反弹后通过B点时对半圆弧轨道的压力大小为mg(g为重力加 速度的大小),求:

(1)物块通过B点时的速度大小vB;
(2)物块离开弹簧通过C点时对半圆弧轨道的压力FN的大小;
(3)物块与水平滑道间的动摩擦因数μ以及物块从A点开始下滑时的初速度大小v0。

参考答案与解析

【答案】(1)(2)7mg(3)2
【解析】
(1)由题意可知,物块通过B点时有:
解得:
(2)在物块由点运动到点的过程中,由机械能守恒定律有:
设物块通过点时受到半圆弧轨道的支持力大小为,有:
由牛顿第三定律有:
解得:
(3)对物块压缩弹簧到最短后,被弹簧弹开至点的过程,由能量守恒定律有:
其中由(2)可得:
解得:
对物块由A点下滑至弹簧被压缩到最短的过程,由能量守恒定律有:
解得: