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如图所示，光滑水平面AB右端B处固定连接一个竖直光滑半圆轨道，半圆轨道半径为R=0.9m，C为轨道的最高点．现有质量为10g子弹以v0=100m/s水平向右的速度射入静止物体，并留在物
网友投稿  2022-11-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示，光滑水平面AB右端B处固定连接一个竖直光滑半圆轨道，半圆轨道半径为R=0.9m，C为轨道的最高点．现有质量为
10g子弹以v0=100m/s水平向右的速度射入静止物体，并留在物体中一起向右运动．（已知物体的质量为90g，物体与子弹均可视为质点）（取g=10m/s2）．
（1）子弹刚射入物体后的速度大小；
（2）带子弹的物体刚运动到C点时对轨道的压力；
（3）物体从C点离开轨道后，第一次落到水平面的位置．

◎ 答案

（1）子弹射击物体过程中系统动量守恒，以子弹与物体组成的系统为研究对象，子弹的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=（m+M）v，
代入数据解得：v=10m/s；
（2）物体从水平面运动到圆轨道最高点过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：
1
2
（m+M）v2=（m+M）g?2R+
1
2
（m+M）vC2，
代入数据解得：vC=8m/s；
在C点，由牛顿第二定律得：F+（m+M）g=（m+M）
v2C
R
，
代入数据解得：F=
55
9
N≈6.1N，
由牛顿第三定律得：物体对轨道的压力F′=F=6.1N，方向竖直向上．
（3）物体离开C后做平抛运动，
在水平方向：x=vCt，
在竖直方向：2R=
1
2
gt2，
解得：x=4.8m，物体落在距B点左侧4.8m处．
答：（1）子弹刚射入物体后的速度大小为10m/s；
（2）带子弹的物体刚运动到C点时对轨道的压力6.1N；
（3）物体从C点离开轨道后，第一次落在距B点左侧4.8m处．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，光滑水平面AB右端B处固定连接一个竖直光滑半圆轨道，半圆轨道半径为R=0.9m，C为轨道的最高点．现有质量为10g子弹以v0=100m/s水平向右的速度射入静止物体，并留在物…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  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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