
(21-22高二下·河南开封·期末)如图所示,在竖直平面内,半径为L的光滑半圆轨道CD和水平轨道AC在C点相切,D为半圆轨道的最高点。将一轻弹簧水平放置在轨道AC上,弹簧左端固定在A点,右端位于B点,并与质量为m的小物块接触但不连接,此时弹簧处于原长。现将小物块推至E点并由静止释放,小物块向右运动进入半圆轨道,恰能到达D点。已知EB=2L,,小物块与水平轨道间的滑动摩擦力大小恒为
(g为重力加速度大小),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块可视为质点,弹簧始终在弹性限度内。(弹簧的弹性势能可表示为
,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。
求:(1)弹簧的劲度系数;
(2)小物块向右运动过程中的最大动能。
(3)若保证小物块进入半圆轨道且不脱离半圆轨道(从C、D两端点离开除外),求释放点到B点的距离范围。
【答案】(1);(2)
;(3)
或
【难度】0.65
【知识点】应用动能定理解多段过程问题
、利用能量守恒解决实际问题
该题有详细解析可以查阅
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