如图所示,水平轨道上有一轻弹簧左端固定,弹簧处于自然状态时,其右端位于P点.现用一质量m=0.1kg的小物

2025-05-21 20:05:03
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回答1:

(1)设物块到达Q点时的速度为v,由动能定理得
-μmg l=

1
2
mv2-
1
2
mv02                    
代入数据解得v=
321
m/s                       
(2)设物块刚离开Q点时,圆轨道对物块的压力为FN
根据牛顿定律有FN+mg=m
v2
R
            
则FN=m
v2
R
-mg=31.1N>0                       
故物块能沿圆周轨道运动
(3)设物块到达半圆轨道最低点A时的速度为v1
由机械能守恒得
1
2
mv2+mg?2R=
1
2
mv12
解得v1=19 m/s                                
由 h=
1
2
gt2
s=vt                                           
得s=v1
2h
g

代入数据,得s=9.5m.
答:(1)物块到达Q点时的速度大小为
321
m/s;
(2)物块经过Q点时对轨道的压力为31.1N;
(3)物块水平抛出的位移大小为9.5m.