质量为M的小车置于水平面上,小车的上表面由光滑的14圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为R,车的右端固定有一不计质量的弹簧.现有一质量为m的滑块(视为质点)从圆弧最高处无初速下滑,如图所示,与弹簧相接触并压缩弹簧. 求:(1)弹簧具有最大的弹性势能;(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度.
问题描述:
质量为M的小车置于水平面上,小车的上表面由光滑的
圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为R,车的右端固定有一不计质量的弹簧.现有一质量为m的滑块(视为质点)从圆弧最高处无初速下滑,如图所示,与弹簧相接触并压缩弹簧. 求:1 4
(1)弹簧具有最大的弹性势能;
(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度.
答
知识点:解决该题关键要分析物体的运动过程,结合动量守恒定律和能量守恒定律进行求解.
(1)由于系统无摩擦力,机械能守恒,最大弹性势能就是滑块开始的重力势能为:Epm=mgR(2)分离时,水平方向动量守恒有:Mυ1-mυ2=0…①系统机械能守恒有:mgR=12Mv12+12mv22…②由式①②得:v1=2m2gRM(M+m);答:...
答案解析:(1)由于系统无摩擦力,根据机械能守恒求解
(2)分离时,根据水平方向动量守恒列出等式,根据系统机械能守恒列出等式求解.
考试点:动量守恒定律;弹性势能.
知识点:解决该题关键要分析物体的运动过程,结合动量守恒定律和能量守恒定律进行求解.