Question

一段細(xì)繩把物體與墻面連接，物體與墻面之間有一個(gè)被壓縮的彈簧，彈簧具有3.2J的彈性勢(shì)能．已知水平段AB光滑，半圓段BC不光滑，其半徑R=0.4m，物體質(zhì)量m=0.1kg，g=10m/s²．若將細(xì)繩剪斷，物體剛好可以到達(dá)最高點(diǎn)C．
（1）求物體離開(kāi)彈簧后在水平段滑行的速度大�。�
（2）求小球在C點(diǎn)的速度大��？
（3）求小球在BC段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦做的功？

Answer 1

【答案】分析：清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化，根據(jù)能量守恒定律解決問(wèn)題．
在C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解決問(wèn)題．
研究從B點(diǎn)到C點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理求解功．
解答：解：（1）當(dāng)物體脫離彈簧后，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，
由能量守恒定律，得E_P=mv²  
求得：v=8 m/s                                                      
（2）物體剛好可以到達(dá)最高點(diǎn)C．
在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：mg=m
求得：v_c=2m/s
（3）從B點(diǎn)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：
W_f-mgh=mv_c²-mv_B²
求得：W_f=-2.2J
（1）物體離開(kāi)彈簧后在水平段滑行的速度大小是8 m/s 
（2）小球在C點(diǎn)的速度大小2m/s
（3）小球在BC段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦做的功是-2.2J
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)的受力問(wèn)題，我們要找出向心力的來(lái)源．
動(dòng)能定理的應(yīng)用范圍很廣，可以求速度、力、功等物理量，特別是可以去求變力功．