首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
牛顿第二定律
> 正文
返回
打印
如图所示，竖直面内光滑弧形轨道与半径R=0.50m的光滑圆形轨道在最低端C处平滑连接．A、B两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，竖直面内光滑弧形轨道与半径R=0.50m的光滑圆形轨道在最低端C处平滑连接．A、B两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上距轨道底端高h=0.80m处由静止滑下，刚滑入圆形轨道最低点C时拴接两滑块的绳断开，弹簧迅速将两滑块弹开，最终B保持静止，A恰能通过圆形轨道最高点．已知滑块A的质量m
A
=0.16kg，滑块B的质量m
B
=0.04kg，取g=10m/s
2
，不计空气阻力．求：
（1）A、B一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小；
（2）滑块A被弹簧弹开时的速度大小；
（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能．
◎ 答案
（1）设滑块A和B运动到圆形轨道最低点速度为v
0
，对滑块A和B下滑到圆形轨道最低点的过程，根据动能定理，有
（m
A
+m
B
）gh=
1
2
（m
A
+m
B
）v
0
2
解得：v
0
=4.0m/s
（2）设滑块A恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v，根据牛顿第二定律有
m
A
g=m
A
v
2
R
设滑块A在圆形轨道最低点被弹出时的速度为v
A
，对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程，根据机械能守恒定律，有
1
2
m
A
v
A
2
=m
A
g2R+
1
2
m
A
v
2
代入数据联立解得：v
A
=5.0 m/s
（3）对于弹簧将两滑块弹开的过程，A、B两滑块所组成的系统水平方向动量守恒，设滑块B被弹出时的速度为v
B
，根据动量守恒定律，有
（m
A
+m
B
）v
0
=m
A
v
A
+m
B
v
B
解得：v
B
=0
设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为E
p
，对于弹开两滑块的过程，根据机械能守恒定律，有
1
2
（m
A
+m
B
）v
0
2
+E
p
=
1
2
m
A
v
A
2
解得：E
p
=0.40J
答：（1）A、B一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小为4.0m/s；
（2）滑块A被弹簧弹开时的速度大小为5.0 m/s；
（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为0.40J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，竖直面内光滑弧形轨道与半径R=0.50m的光滑圆形轨道在最低端C处平滑连接．A、B两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【功能关系】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】 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。
http://www.00-edu.com/html/202210/338599.html
十二生肖
十二星座
