解题思路:(1)由向心力公式可求得E点的速度;再由动能定理可求得D的速度;
(2)对AB过程由牛顿第二定律及运动学公式可得出B点的速度;再对BCD段由动能定理可求得摩擦力所做的功.
(1)对金属块在E点,有:mg=m
v2
R
代入数据解得:v=2m/s
在从D到E过程中,由动能定理得:-mg•2R=[1/2]mvk2-[1/2]mvD2
代入数据得:vD=2
5m/s;
(2)金属块刚刚放上时,有:mgsinθ+μmgcosθ=ma1
代入数据得:a1=10m/s2
设经位移s1达到共同速度,有:v2=2as1
代入数据解得:s1=0.2<3.2m;
继续加速过程中,有:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
代入数据解得:a2=2m/s2
s2=L-s1=3m
vB2-V2=2a2s2
vB=4m/s
在从B到D过程中,由动能定理可知:
mgh-W=[1/2]mvD2-[1/2]mvB2
解得:W=3J;
答:(1)金属块经过D点时的速度为2
5m/s;
(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功为3J.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;向心力.
考点点评: 本题考查牛顿第二定律的应用、动能定理等内容,要注意分析受力情况及运动情况,然后再合理选择物理规律求解.