如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點相接，導軌半徑為R。一個質量為m的物體將*簧壓縮至A點後由...
來源：國語幫 3.02W
問題詳情：
如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點相接，導軌半徑為R。一個質量為m的物體將*簧壓縮至A點後由靜止釋放，在*力作用下物體獲得某一向右速度後脱離*簧，脱離*簧後當它經過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之後向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點。試求：
(1)*簧開始時的**勢能；
(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功；
(3)物體離開C點後落回水平面時的速度大小和方向。
【回答】
(1)3mgR；(2)
；(3)
，速度與水平方向夾角的正切為2
【詳解】
(1)物塊在B點時，由牛頓第二定律得：
，FN=7mg
從A到B，由機械能守恆定律可得
(2)物體到達C點僅受重力mg，根據牛頓第二定律有
物體從B點到C點只有重力和阻力做功，根據動能定理有
解得
W阻=-0.5mgR
所以物體從B點運動至C點克服阻力做的功為W=0.5mgR。
(3)物體離開軌道後做平拋運動，因此有
，
C點的速度大小為
設速度方向和水平方向的夾角為
，
知識點：動能和動能定律
題型：解答題
