(2009•威海模拟)如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道

(2009•威海模拟)如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道,经过O点时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在竖直墙上的M点,另一端恰位于滑道的末端O点.已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:
(1)物块滑到O点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零);
(3)若物块A能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?
hxy598 1年前 已收到1个回答 举报

冰儿02 幼苗

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解题思路:(1)物块从A运动到O的过程中,重力做功mgh,根据动能定理求出物块滑到O点时的速度大小.
(2)物块从在水平轨道上运动时,克服摩擦力做功,物块的动能转化为弹簧的弹性势能和内能,根据能量守恒定律求出弹簧为最大压缩量d时的弹性势能.
(3)物块A被弹回的过程中,克服摩擦力和重力做功,再由能量守恒定律求解物块能够上升的最大高度.

(1)设物块A到达O点的速度大小为v,由动能定理:
mgh=
1
2mv2−0
解得:v=
2gh
(2)物块A在水平滑道上克服摩擦力做功为W=μmgd
由能量守恒定律得:[1/2mv2=Ep+W
解得:Ep=mgh-μmgd
(3)物块A被弹回的过程中,克服摩擦力做功仍为W
由能量守恒定律得:Ep=W+mgh/
解得:h′=h-2μd
答:(1)物块滑到O点时的速度大小为
2gh];
(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能为mgh-μmgd;
(3)若物块A能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是h-2μd.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;能量守恒定律.

考点点评: 本题涉及三个过程,关键要确定出能量如何转化,根据能量守恒定律列方程.

1年前

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