如圖所示，半徑R＝0.4m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ＝...

問題詳情：

如圖所示，半徑R＝0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ＝30°，下端點C爲軌道的最低點且與粗糙水平面相切，一根輕質*簧的右端固定在豎直擋板上．質量m＝0.1 kg的小物塊(可視爲質點)從空中A點以v0＝2  m/s的速度被水平拋出，恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道，經過C點後沿水平面向右運動至D點時，*簧被壓縮至最短，C、D兩點間的水平距離L＝1.2 m，小物塊與水平面間的動摩擦因數μ＝0.5，g取10  m/s2.求：

 (1)小物塊經過圓弧軌道上B點時速度vB的大小；

 (2)小物塊經過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力大小；

(3)*簧的**勢能的最大值Epm.

【回答】

 解：(1)小物塊恰好從B端沿切線方向進入軌道υB= V0/sinθ=4 m/s(2分)      

(2)小物塊由B運動到C，據機械能守恆有mgR(1+sinθ)= (mυC2－mυB2)/2(2分)       

在C點處，據牛頓第二定律有NC′- mg = mV2/R                                (2分)

解得NC′= 8 N                                                            (1分)

根據牛頓第三定律，小物塊經過圓弧軌道上C點時對軌道壓力大小NC爲8 N         (1分)

(3)小物塊從B運動到D，據能量關係有

EPm= (mυB2)/2+mgR(1+sinθ)-μmgL=0.8J(4分)                                        

知識點：機械能守恆定律單元測試

題型：綜合題