(1)物体进入轨道后恰好沿轨道运动:mg=m
…①v2 R
弹簧具有弹性势能:Ep=
mv2=5J…②1 2
(2)物块由顶端滑到底端过程由机械能守恒:mg2R=
m1 2
?
v
m1 2
…③
v
解得:v2=5m/s
在轨道底端由牛顿第二定律得:F?mg=m
…④
v
R
解得:F=6mg=120N…⑤
由牛顿第三定律得物块对轨道的压力为120N…⑥
(3)对物体与木板组成的系统由动量守恒定律得:mv2=(m+M)v3…⑦
设木块的长度为s,由能量守恒定律得:fs=
m1 2
?
v
(m+M)1 2
…⑧
v
f=μmg…⑨
联立,并代入已知,解得:s=5m…⑩
答:(1)弹簧具有的弹性势能是5J
(2)物块滑到半圆轨道底端时对轨道的压力是120N
(3)木板的长度是5m