一个*珠游戏的简化模型如图所示。竖直安装在高H＝1m的桌面上的“过山车”轨道模型，水平轨道OB粗糙，长为1m，...

问题详情：

一个*珠游戏的简化模型如图所示。竖直安装在高H＝1m的桌面上的“过山车”轨道模型，水平轨道OB粗糙，长为1m，BD光滑；光滑圆轨道半径为R＝0.4m。一*簧左端固定，右端自由伸长到A点，OA长为0.1m。距桌子右边缘线DF为s＝1.6m处有一高度h＝0.8m的竖直挡板。现在A点由静止放置一个质量m＝1kg的小物块，并用力缓慢向左把小物块推到O点，在这个过程中推力做功W＝22.4J。已知小物块与轨道OB间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：

(1)小物块推到O点时，*簧的**势能Ep；

(2)该小物块从O点静止释放后，运动到圆轨道最高点C时对轨道的压力大小；

(3)只改变小物块的质量，为了使从O点静止释放的小物块都能落在DF和挡板之间，小物块的质量m满足的条件。

【回答】

(1)22J；(2)40N；(3)

【解析】(1)设OA的长度为x1，根据功能关系可知

解得

(2)设OB的长度为x2，小物块从O到C过程，由能量守恒定律得

小物块到C点时，有

解得

由牛顿第二定律可知小物块对轨道的压力大小为40N。

(3)设小物块的质量为m1时，当小物块从O点恰好到达C点时，有

联立解得

设当小物块的质量为m2时，小物块恰能够过挡板最高点时，有

由平抛运动公式，可得

解得

所以小物块的质量满足

知识点：机械能守恒定律单元测试

题型：计算题