如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M＝4.0 kg的平板車，車的上表面右側(cè)是一段長L＝1.0 m的水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R＝0.25 m的1/4光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點相切．車右端固定一個尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量m＝1.0 kg的小物塊緊靠彈簧，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5．整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點A，g取10 m/s2．求：

(1)解除鎖定前彈簧的彈性勢能

(2)小物塊第二次經(jīng)過點時的速度大小

(3)最終小物塊與車相對靜止時距點的距離．

答案：
解析：

　　解：(1)平板車和小物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，故小物塊恰能到達(dá)圓弧最高點A時，二者的共同速度　　①

　　設(shè)彈簧解除鎖定前的彈性勢能為，上述過程中系統(tǒng)能量守恒，則有

　　　　②

　　代入數(shù)據(jù)解得　　�、�

　　(2)設(shè)小物塊第二次經(jīng)過時的速度大小為，此時平板車的速度大小為，研究小物塊在圓弧面上下滑過程，由系統(tǒng)動量守恒和機(jī)械能守恒有

　　　�、�

　　　�、�

　　由④、⑤式代入數(shù)據(jù)解得　　　⑥

　　(3)最終平板車和小物塊相對靜止時，二者的共同速度為0．設(shè)小物塊相對平板車滑動的總路程為S，對系統(tǒng)由能量守恒有

　　　�、�

　　代入數(shù)據(jù)解得　S＝1.5 m　�、�

　　則距點的距離　x＝S－L＝0.5 m　�、�


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R．一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動完成半個圓周運(yùn)動恰好到達(dá)C點．試求：
（1）彈簧開始時的彈性勢能；
（2）物體從B點運(yùn)動至C點克服阻力做的功；
（3）物體離開C點后落回水平面時的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面與一半徑為R處在豎平面內(nèi)的光滑圓軌道相切，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）以初速度v0向右運(yùn)動進(jìn)入圓軌道，在圖中虛線位置脫離軌道，重力加速度為g，下述說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P，右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略，水平部分NQ的長度L=8m，皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動．MN上放置兩個質(zhì)量都為m=1.0kg的小物塊A、B，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4．開始時，A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧，其彈性勢能EP=16J．現(xiàn)解除鎖定，彈開A、B，并迅速移走彈簧．
（1）求物塊B被彈開時速度的大�。�
（2）A與P相碰后靜止，當(dāng)物塊B返回水平面MN后，A被P彈出，A、B相碰后粘在一起向右滑動，要使A、B連接體剛好從Q端滑出，求P對A做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?如東縣模擬）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接，BC為導(dǎo)軌的直徑，與水平面垂直，導(dǎo)軌半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處．小球從A處由靜止釋放被彈開后，以速度v經(jīng)過B點進(jìn)入半圓形軌道，之后向上運(yùn)動恰能沿軌道運(yùn)動到C點，求：
（1）釋放小球前彈簧的彈性勢能；
（2）小球到達(dá)C點時的速度和落到水平面時離B點的距離；
（3）小球在由B到C過程中克服阻力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面內(nèi)，一根細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，現(xiàn)讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則（　�。�

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