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如图所示,一质量m1=0.2kg的小球,从光滑水平轨道上的一端A处,以v1=2.5m/s的速度水平向右运动。轨道的另一端B处固定放置一竖直光滑半圆环轨道(圆环半径比细管的内径大得多

网友投稿  2022-09-19 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,一质量m1=0.2kg的小球,从光滑水平轨道上的一端A处,以v1=2.5m/s的速度水平向右运动。轨道的另一端B处固定放置一竖直光滑半圆环轨道(圆环半径比细管的内径大得多),轨道的半径R=10cm,圆环轨道的最低点与水平轨道相切;空中有一固定长为15cm的木板DF,F端在轨道最高点C的正下方,竖直距离为5cm。水平轨道的另一端B处有一质量m2=0.2kg的小球,m1、m2两小球在B处发生的是完全弹性碰撞,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)经过C点时,小球m2对轨道的作用力的大小及方向?
(2)m2小球打到木板DF上的位置?

◎ 答案

解:(1)在B处m1与m2发生的是完全弹性碰撞,有:
 ①
 ②
由①②式解得:
(或因m1与m2发生的是完全弹性碰撞,且,所以两球交换速度。得
由B到C的过程,机械能守恒,有
由③代入数据得
在C点,对m2根据牛顿第二定律:
由④代入数据得:,方向竖直向下
据牛顿第三定律知:小球对轨道的作用力大小为0.5N,方向竖直向上
(2)小球从C飞出做平抛运动,有
 ⑤
 ⑥
由⑤⑥解得:,所以物体刚好落在木板的D点上

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一质量m1=0.2kg的小球,从光滑水平轨道上的一端A处,以v1=2.5m/s的速度水平向右运动。轨道的另一端B处固定放置一竖直光滑半圆环轨道(圆环半径比细管的内径大得多…”主要考查了你对  【平抛运动】,【牛顿运动定律的应用】,【碰撞】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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