如圖所示,質(zhì)量為m的木塊壓縮輕質(zhì)彈簧靜止在O點(diǎn),水平面ON段光滑,長為L的NN/段粗糙,木塊與NN/間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m.現(xiàn)釋放木塊,若木塊與彈簧相連接,則木塊最遠(yuǎn)到達(dá)NN/段中點(diǎn),然后在水平面上做往返運(yùn)動(dòng),且第一次回到N時(shí)速度大小為v;若木塊與彈簧不相連接,木塊與彈簧在N點(diǎn)即分離,通過N/點(diǎn)時(shí)以水平速度飛出,木塊落地點(diǎn)P到N/的水平距離為s.求:
1.木塊通過N/點(diǎn)時(shí)的速度;
2.木塊從O運(yùn)動(dòng)到N的過程中彈簧彈力做的功;
3.木塊落地時(shí)速度vp的大小和方向.
1.v/=v
2.W=mv2/2+mgL
3.cos
解析:(1) (3分) 木塊從N到NN/中點(diǎn),再回到N點(diǎn),此過程彈簧彈力做功代數(shù)和為零,克服摩擦力做的功為W克;若木塊與彈簧不相連接,木塊從N到達(dá)N/過程中,彈簧彈力不做功,克服摩擦力做的功也為W克,又因?yàn)閮煞N情況木塊到達(dá)N時(shí)的速度相同,所以到達(dá)N/的速度v/應(yīng)等于第一次回到N時(shí)速度v,即v/=v (3分)
( 列式表達(dá)得出v/=v 同樣給分,如只寫出v/=v 沒有文字說明的,不能得分)
(2)(3分)木塊從O運(yùn)動(dòng)到N的過程中彈簧彈力做的功為W
W – W克=mv2/2 (2分)
W=mv2/2+mgL (1分)
(3)(6分) 木塊落地時(shí)速度為vp
t=s/v h=gt2/2=gs2/2v2 (1分)
mgh=mvp2/2 –mv2/2
(3分)
vp與水平方向夾角為,
cos (2分)
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g |
3 |
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A、地面對楔形物塊的支持力為(M+m)g | B、地面對楔形物塊的摩擦力為零 | C、楔形物塊對小物塊摩擦力可能為零 | D、小物塊一定受到四個(gè)力作用 |
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