如图所示，足够长的传送带AB以速度顺时针转动，与水平面夹角为α=37°，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接，CD为固定在地面上的一半径R=1m光滑圆弧轨道，其圆心O在C点正下方的地面上。滑块P、Q用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（P、Q与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长时，滑块P向左运动的速度为。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，滑块P、Q质量分别为kg、kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度g取10m/s2，求：(1)弹簧压缩时储存的弹性势能；(2)滑块Q脱离CD轨道时距离地面的高度；(3)物块P与传送带之间因摩擦而产生的内能。

1. 如图所示，足够长的传送带AB以速度 $\text{[math]}$ 顺时针转动，与水平面夹角为α=37°，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接，CD为固定在地面上的一半径R=1m光滑 $\text{[math]}$ 圆弧轨道，其圆心O在C点正下方的地面上。滑块P、Q用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（P、Q与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长时，滑块P向左运动的速度为 $\text{[math]}$ 。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，滑块P、Q质量分别为 $\text{[math]}$ kg、 $\text{[math]}$ kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度g取10m/s2，求：

(1)弹簧压缩时储存的弹性势能 $\text{[math]}$ ；

(2)滑块Q脱离CD轨道时距离地面的高度；

(3)物块P与传送带之间因摩擦而产生的内能。

【考点】

动能定理的综合应用;

【答案】

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解答题困难

1. 如图，一质量为m=10kg的物体，由 $\text{[math]}$ 圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端时的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑动1m距离后停止，已知轨道半径R=0.4m，g=10m/s²则：

（1）物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功？

（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少？

解答题容易

2. 如图，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道AB与水平直轨道BD相切于B点，轨道D端固定一竖直挡板。圆弧轨道的圆心为O、半径为R，轨道BC段光滑且长度大于 $\text{[math]}$ R，CD段粗糙且长度为R。质量均为m的P、Q两个小球用刚性轻杆连接，从图示位置由静止释放，Q球与挡板碰撞后反向弹回，每次碰撞后瞬间P、Q两球的总动能均为碰撞前瞬间的0.75倍。Q球第一次反弹后，P球沿轨道AB上升的最大高度为 $\text{[math]}$ ，两个小球均视为质点，重力加速度为g，计空气阻力。求：

（1）P球第一次运动至B点时速度大小及此过程中轻杆对Q球所做的功；

（2）Q球与轨道CD间的动摩擦因数；

（3）Q球最终停止时与挡板间的距离。

解答题容易

3. 同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的 $\text{[math]}$ 圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H。N板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；

（2）摩擦力对小球做的功。

解答题容易