如圖所示的半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi),質(zhì)量為m的小球A以豎直向下的速度v從與圓心等高處開始沿軌道向下運(yùn)動,與靜止于軌道最低點(diǎn)的B球相撞,碰撞后AB球恰能分別到達(dá)左右兩邊與圓心等高處。已知地球表面的重力加速度為g。試求:
(1)小球B的質(zhì)量M=?
(2)第一次碰撞剛結(jié)束時小球A對軌道的壓力大?
(1)(1+m (2) 3 mg
設(shè)小球A在與B球相撞前的速度大小為v1,根據(jù)機(jī)械能守恒
mgR +············(4分)
v1·····(2分)
由于碰撞后A、B球都恰能達(dá)到與圓心等高處,所以第一次碰撞剛結(jié)束時小球A、B的速度大小相等,方向相反,設(shè)速度大小為v2,根據(jù)機(jī)械能守恒
v2        ········(4分)
設(shè)小球B的質(zhì)量為M,根據(jù)動量守恒
mv1Mv2mv2···········(4分)
解得M=(1+m········(2分)
(2)設(shè)第一次碰撞結(jié)束時小球A對軌道的壓力大小為N,軌道對小球A的支持力為N′,則FN=FN···························································(2分)
根據(jù)牛頓第二定律FNmg ·······(2分)
解得FN=FN=3 mg· ····(2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



(1)A、B兩物體滑到水平面時的速度大小;
(2)從開始釋放A、B兩物體到B物體追上A物體所用的總時間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

由內(nèi)壁光滑的細(xì)管制成的直角三角形管道ABC安放在豎直平面內(nèi),BC邊水平,AC管長5m,直角C處是小的圓弧,∠B=37º。從角A處無初速度地釋放兩個光滑小球(小球的直徑比管徑略。,第一個小球沿斜管AB到達(dá)B處,第二個小球沿豎管AC到C再沿橫管CB到B處,(已知,管內(nèi)無空氣阻力,取g=10m/s2)求

(1)兩小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小之比
(2)兩小球到達(dá)B點(diǎn)時的時間之比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量為m的尖劈A頂角α=370,一面靠在豎直的光滑墻壁上,質(zhì)量為2m的方木塊B放在水平光滑地面上,A和B之間無摩擦,彈簧右端固定。方木塊B將彈簧壓縮x0后,由靜止釋放,A在B的推動下,沿豎直光滑的墻壁上滑,當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,B的速度為vB(重力加速度為g,sin370=0.6)
⑴求彈簧剛恢復(fù)原長時,A的速度;
⑵求彈簧壓縮量為x0時具有的彈性勢能;
⑶若彈簧的勁度系數(shù)為k,求兩物體動能最大時,彈簧的壓縮量x

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在光滑水平面上放一質(zhì)量為M、邊長為l的正方體木塊,木塊上有一長為L的輕質(zhì)光滑棒,棒的一端用光滑鉸鏈連接于地面上O點(diǎn),棒可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,另一端固定一質(zhì)量為m的均質(zhì)金屬小球.開始時,棒與木塊均靜止,棒與水平面夾角為.當(dāng)棒繞O點(diǎn)向垂直于木塊接觸邊方向轉(zhuǎn)動到棒與水平面間夾角為的瞬時,求木塊速度的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,木板質(zhì)量為M,長度為L,小木塊的質(zhì)量為m,水平地面光滑,一根不計質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與Mm連接,小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ.開始時木塊靜止在木板左端,現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端,拉力至少做功為(   )
A.B.2
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑水平面上有一長木板,長木板的上表面也是水平光滑的,右端用細(xì)繩拴在墻上,左端上部固定一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為的鐵球以某一初速度,在木板的上表面上向左勻速運(yùn)動,鐵球與彈簧剛接觸時繩子繃緊,小球的速度仍與初速度相同,彈簧被壓縮后,鐵球的速度逐漸減小,當(dāng)速度減小到初速度的一半時,彈簧的彈性勢能為,此時細(xì)繩恰好被拉斷(不考慮這一過程中的能量損失),此后木板開始向左運(yùn)動。

(1)鐵球開始運(yùn)動時的初速度是多少?
(2)若木板的質(zhì)量為,木板開始運(yùn)動后彈簧的彈性勢能最大是多少?
(3)為使木板獲得的動能最大,木板的質(zhì)量應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,在距地面目高的水平臺面A點(diǎn),一個質(zhì)量為m的物體以初速度V0拋出。不計空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)距平臺h的下方的B點(diǎn)時的動能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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