轻质弹簧原长为2L,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为L。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的水平轨道,B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。P的质量为m,物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度L,然后放开,P开始沿轨道运动。重力加速度大小为g。
(1)弹簧长度为L时的弹性势能为多少?
(2)求P到达B点时速度的大小;
(3)求它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离。
【答案】(1)弹簧长度为L时的弹性势能为5mgL;
(2)P到达B点时速度的大小为;
(3)它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离为。
(2)P到达B点时速度的大小为
6
g
L
(3)它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离为
2
2
L
【解答】
【点评】
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