热点15 动力学与能量观点的综合应用公开课.docx
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1、热点15动力学与能量观点的综合应用1.(2021 浙江金色联盟百校联考)如图1所示,是倾角9=45。的倾斜轨道,BCE 是一个水平轨道,竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于。点,A端 固定一轻质弹簧,尸点与3点的水平距离=4m, B、C两点间的距离d=2m, 圆形轨道的半径R=2m。一质量加=2 kg的小物体,压缩弹簧后从尸点由静止 释放,恰好能沿圆形轨道一圈后向右离开(。与C略微错开,间距忽略)。物体经 过B点时无机械能损失,小物体与倾斜轨道AB、水平轨道BC、CE之间动摩擦因数都是=0.1,水平轨道离水平地面/G高度差为/z=5 m,且产点为。点的 水平投影位置,重力加速度g=10
2、m/s2,求:F(1)压缩弹簧在P点时弹簧的弹性势能;小物体到C点时对轨道的压力;(3)改变CE的长度,假设落点为G,那么求尸G的最大值。答案 32J (2)120 N,方向垂直向下(3)50.5 m解析(1)小物体从尸点到。点的过程,由动能定理得Ep+根g(Ltan 62R)mgcosmgd=, vb在。点,有mgiTT联立解得p=32 J。从C到。点,mg-2R=ymvbymvt,决C 点时:Fn解得/n=120N根据作用力与反作用力关系可知,小物体到。点时对轨道的压力为Fn=120N, 方向垂直向下。VE,设为s, 点的速度 那么 一 Nmgs=mvi1w 力 过E点后做平抛运动仁益解得
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