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如图3所示,竖直平面内固定一个半径为的光滑圆形轨道,底端切线方向连接光滑水平面,处固定竖直档板,间的水平距离为,质量为的物块从点由静止释放沿轨道滑动,设物块每次与

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图3所示,竖直平面内固定一个半径为光滑圆形轨道,底端切线方向连接光滑水平面,处固定竖直档板,间的水平距离为,质量为的物块从点由静止释放沿轨道滑动,设物块每次与档板碰后速度大小都是碰前的,碰撞时间忽略不计,则:

小题1:物块第二次与档板碰后沿圆形轨道上升的最大高度为多少?
小题2:物块第二次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔的时间?

◎ 答案


小题1:
小题2:

◎ 解析


小题1:物块在光滑轨道上滑动过程机械能守恒,第一次下滑到底端时的动能为
         ①
由于每次与档板碰后速度大小都是碰前的,故每次与档板碰后动能都是碰前的,物块经过两次与档板碰后动能为,根据机械能守恒定律有
         ②
由①、②得          ③
小题2:物块第二次与档板碰后沿圆形轨道上升的最大高度远小于,此后物块在圆形轨道上的运动都可看成简谐运动,周期      ④
第二次与档板碰后速度:             ⑤
则第二次与档板碰撞到第三次与档板碰撞间隔的时间为:
                    ⑥
第三次与档板碰后速度:                ⑦
则第三次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔的时间为:
                  ⑧
因此第二次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔的时间为:
                      ⑨

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图3所示,竖直平面内固定一个半径为的光滑圆形轨道,底端切线方向连接光滑水平面,处固定竖直档板,间的水平距离为,质量为的物块从点由静止释放沿轨道滑动,设物块每次与…”主要考查了你对  【动能定理】  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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