(10分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.B点右侧相距为5R的D处有一竖直固定

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  • 解题思路:

    (1)设

    BC

    间距离为

    x

    ,根据能量关系有

    弹性势能

    由于

    ,解得

    (2)设物块

    m

    到达

    D

    点时的速率为

    v

    ,由

    B

    点运动到

    D

    点过程中,动能定理得

    物块在

    D

    点时,根据牛顿第二定律

    解得

    牛顿第三定律物块对轨道的压力为

    9

    mg

    (3)设物块

    m

    D

    点通过小孔

    M

    所能达到的距

    M

    点的最大高度为

    h

    动能定理得

    设物块

    m

    从最高点落回

    N

    孔的时间为

    t

    根据对称性有

    物块再次落入小孔

    N

    过程中,对转盘根据周期性有:

    (

    n

    =

    0

    1

    2

    3

    )

    解得

    (

    n

    =

    0

    1

    2

    3

    )

    (1)

    (2)

    (3)

    (n=0、1、2、3…)

    <>

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