Question

（2013·天津八中高三第三次月考，15題）如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物塊獲得某一向右速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn).試求:

(1)彈簧開始時(shí)的彈性勢能;

(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;

(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能.

Answer 1

【解析】(1)物塊在B點(diǎn)時(shí),

由牛頓第二定律得:  (2分)

  (2分)

在物塊從A點(diǎn)至B點(diǎn)的過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,彈簧的彈性勢能.  (2分)

 

(3)物塊離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),僅有重力做功,

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:

.5mgR.  (3分)