(2005•新洲区模拟)如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角α=37°,A、B是两

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  • 解题思路:(1)滑块A匀速下滑时,合力为零,分析受力情况,由平衡条件求解动摩擦系数;

    (2)撤去F后,滑块A做匀加速运动,根据动能定理求出滑块A滑到斜面底端时的速度大小,两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒,当它们速度相等时,弹簧具有最大弹性势能,根据系统的动量守恒和机械能守恒求解弹簧的最大弹性势能.

    (1)滑块A匀速下滑时,受重力mg、恒力F、斜面支持力FN和摩擦力Fμ作用,由平衡条件有:

    mgsin37°=μFN

    FN=mgcos37°+F

    即mgsin37°=μ(mgcos37°+F)

    化简后得μ=[mgsin37°/mgcos37°+F]

    代入数据解得动摩擦因数μ=0.5

    (2)撤去F后,滑块A匀加速下滑,由动能定理有:

    (mgsin37°-μmgcos37°)L=[1/2m

    v21]

    代入数据得v1=2m/s

    两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒,当它们速度相等时,弹簧具有最大弹性势能,设共同速度为v2,由动量守恒和能量守恒定律有:

    mv1=(m+m)v2

    Ep=[1/2m

    v21]−

    1

    2(2m)

    v22

    联立解得Ep=1J

    答:

    (1)滑块与粗糙斜面间的动摩擦系数是0.5.

    (2)滑块A与C接触后粘连在一起,此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能是1J.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.

    考点点评: 本题是平衡条件和动能定理的综合应用,按程序法进行分析研究,抓住弹簧具有最大弹性势能时,两滑块的速度相等这个临界条件是解题的关键.

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