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如图所示，水平轨道PAB与圆弧轨道BC相切于B点，其中PA段光滑，AB段粗糙，动摩擦因数μ=0.1，AB段长度L=2m，BC段光滑，半径R=lm，轻质弹簧劲度系数k=200N/m，左端固定于P点，右端处于自由状
题目详情
| 如图所示，水平轨道PAB与圆弧轨道BC相切于B点，其中PA段光滑，AB段粗糙，动摩擦因数μ=0.1，AB段长度L=2m，BC段光滑，半径R=lm，轻质弹簧劲度系数k=200N/m，左端固定于P点，右端处于自由状态时位于A点。现用力推质量m=2kg的小滑块，使其缓慢压缩弹簧，当推力做功W=25J时撤去推力。已知弹簧弹性势能表达式，其中，k为弹篝的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s 2 。 （1）求推力撤去瞬间，滑块的加速度a； （2）求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时对B点的压力F N ； （3）判断滑块能否越过C点，如果能，求出滑块到达C点的速度v c 和滑块离开C 点再次回到C点所用时间t，如果不能，求出滑块能达到的最大高度h。 |
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▼优质解答
答案和解析
| （1）推力做功全部转化为弹簧的弹性势能，则有W=E k ① 则有  得x=0.5m② 由牛顿运动定律得  ③（2）设滑块到达B点时的速度为v B ，由能量关系有  得  ④对滑块，由牛顿定律得  ⑤ ⑥由牛顿第三定律可知，滑块对B点的压力为62N⑦ （3）设滑块能够到达C点，且具有速度v C ，由功能关系得  ⑧代人数据解得v C =1m/s⑨ 故滑块能够越过C点从滑块离开C点到再次回到C点过程中， 物体做匀变速运动，以向下为正方向，有v C =-v C 十gt⑩   |
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