问题描述:
在如图所示的装置中,平台的AB段粗糙,且长度为L=0.2m,动摩擦因数μ=0.6,BC、DEN段均光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1m的高度差,DEN是半径为r=0.4m固定于地面上的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让物体自由通过.在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现有一可视为质点的小物块,小物块质量m=0.2kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小物块和弹簧不粘连),小物块刚好能沿DEN轨道滑下.(g=10m/s2)求:(1)小物块到达N点时速度的大小(结构可保留根号)
(2)小物块在A点时弹簧所具有的弹性势能.
(3)由于地面存在摩擦力,最终小物块静止于水平地面上,求:小物块从A点开始运动直至静止在地面上,系统产生的内能.
最佳答案:
(1)小物块刚好能沿DEN轨道滑下,则在半圆最高点D点必有:
mg=m
| ||
r |
从D点到N点,由机械能守恒得:
1 |
2 |
1 |
2 |
代入数据得:vN=2
5 |
(2)弹簧推开小球的过程中,弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep,根据动能定理得
W-μmgL+mgh=
1 |
2 |
得 W=μmgL-mgh+
1 |
2 |
代入数据得:W=0.44J
即压缩的弹簧所具有的弹性势能为 Ep=0.44J.
(3)对整个过程,根据能量守恒定律得
Q=Ep+mg(h+2r)
代入数据得:Q=2.24J
答:
(1)小物块到达N点时速度的大小是2
5 |
(2)小物块在A点时弹簧所具有的弹性势能是0.44J.
(3)由于地面存在摩擦力,最终小物块静止于水平地面上,小物块从A点开始运动直至静止在地面上,系统产生的内能是2.24J.
来源:网络整理 免责声明:本文仅限学习分享,如产生版权问题,请联系我们及时删除。
相关文章:
关于下列四幅图的说法正确的是()A.夜视仪通过识别不同温04-30
全部的诱导公式是什么?04-30
2011年6年级上册人教版数学课堂作业本第10到11页答案04-30
9.11恐怖事件发生后,美国为了找到本.拉登的藏身地点,使用04-30
下列哪些信息不是通过声音获得的()A.古代战争中的侦查员04-30
下列现象中属于波的是()A.风吹过麦田时形成的滚滚麦浪B.04-30
实验室开放日,我与小娜、小佳、小华、小丽等同学来到实04-30
为.祝贺还是对.祝贺?对他们考到好成绩表示祝贺还是为04-30