問題詳情:
如圖,一輕*簧原長為2m,其一端固定在水平軌道AD的左端A處,另一端位於軌道上的B處,*簧處於自然狀態,水平軌道AD長為6m,且與一半徑是的圓弧軌道相切於D點。質量為的小物塊P從D點在水平向左恆力作用下由靜止向左運動,到達C點(圖中未畫出)後被*回,最遠到達E點,,已知物塊P與軌道間的動摩擦因數,重力加速度。求:
(1)物塊P第一次到達B點的速度的大小;
(2)物塊P運動到C點時*簧的**勢能;
(3)將物塊P的質量改為後,將物塊推至C點後靜止釋放,已知物塊沿水平軌道進入光滑傾斜軌道DF,恰好能到達F點,則物塊從B運動到F的時間是多少?
【回答】
(1);(2);(3)
【解析】(1)物塊P從D運動到B,由動能定理得
(2)物塊P從D運動到C,由能量守恆得
物塊P從C運動到E,由能量守恆得
聯立以上解得
(3)物塊P從C點釋放運動到B點,由能量守恆得
解得
物塊由B點勻減速運動到D點,由運動學公式得
解得
物塊由D點運動到F點由等時圓模型可得時間
故物塊從B運動到F的時間是
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:計算題