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如图所示,固定在水平地面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽,槽我向上(图为俯视图,图中两组平行双直线表示“”形槽的两侧壁).槽内放置六个滑块,滑块的手半部是半径为R的半圆
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,固定在水平地面上的横截面为“
”形的光滑长直导轨槽,槽我向上(图为俯视图,图中两组平行双直线表示“
”形槽的两侧壁).槽内放置六个滑块,滑块的手半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,滑块的宽度为2R,恰与“
”形槽的两内侧壁的间距相等,滑块可在槽内沿槽壁自由滑动.现有六金属小球(可视为质点)以水平初速度V
j
沿槽的六侧壁冲向滑块,从滑块的半圆形槽我边缘进入滑块凹槽.已知金属小球的质量为m,滑块的质量为3m,整个运动过程中无机械能损失.求:
(1)当金属小球滑离滑块时,金属小球和滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速率.
◎ 答案
(1)小球与滑块相互作用过程中,沿水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律2:
m他
0
=m他
1
+3m他
2
由机械能守恒定律2:
1
2
m他
0
2
=
1
2
m他
1
2
+
1
2
?3m他
2
2
,
联立解2:他
1
=-
1
2
他
0
,方向水平向左,他
2
=
1
2
他
0
,方向水平向右;
(2)当金属小球通过A点时,沿导轨方向金属小球与金属滑块具有共同速度他,沿A点切线方向的速度为他′,在水平方向,由动量守恒定律2:
m他
0
=(m+3m)他,
由机械能守恒定律2:
1
2
m他
0
2
=
1
2
?3m他
2
+
1
2
m他′
2
,
联立解2:他=
1
4
他
0
,他′=
13
4
他
0
;
答:(1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度分别是:
1
2
他
0
,方向水平向左,
1
2
他
0
,方向水平向右;
(2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速度为
13
4
他
0
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,固定在水平地面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽,槽我向上(图为俯视图,图中两组平行双直线表示“”形槽的两侧壁).槽内放置六个滑块,滑块的手半部是半径为R的半圆…”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。
http://www.00-edu.com/html/202211/377949.html
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