如圖所示，質量為m2＝2kg的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半徑為R＝0.3m的四分之一圓弧，圓弧...

問題詳情：

如圖所示，質量為m2＝2 kg的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半徑為R＝0.3 m的四分之一圓弧，圓弧底部與滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一個輕*簧。滑道CD部分粗糙，長為L＝0.2 m，動摩擦因數μ＝0.10，其他部分均光滑。現讓質量為m1＝1 kg的物塊(可視為質點)自A點由靜止釋放，取g＝10 m/s2。求：

(1)物塊到達圓弧軌道最低點時的速度大小；

(2)在整個運動過程中，*簧具有的最大**勢能；

(3)物塊最終停止的位置。

【回答】

(1)2 m/s　(2)2.8 J　(3)最終停在D點

解析　(1)物塊從釋放到運動到圓弧軌道最低點，由動量守恆定律得：0＝m1v1－m2v2

由機械能守恆定律得：

m1gR＝m1v12＋m2v22

解得：v1＝2 m/s。

(2)由能量守恆定律得：

Epm＝m1gR－μm1gL，解得：Epm＝2.8 J。

(3)最終物塊將停在C、D之間，由能量守恆定律得：m1gR＝μm1gs，解得：s＝3 m，

所以m1最終停在D點。

知識點：機械能守恆定律單元測試

題型：計算題