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光滑水平面上放着一质量为M的槽,槽与水平面相切且光滑,如图所示,一质量为m的小球以v0向槽运动,若开始时槽固定不动,求小球上升的高度(槽足够高);若槽不固定,则小球又上

网友投稿  2022-11-17 00:00:00  零零社区

◎ 题目

光滑水平面上放着一质量为M的槽,槽与水平面相切且光滑,如图所示,一质量为m的小球以v0向槽运动,若开始时槽固定不动,求小球上升的高度(槽足够高);若槽不固定,则小球又上升多高?

◎ 答案

解:槽固定时,球沿槽上升过程中机械能守恒,达最高点时,动能全部转化为球的重力势能;槽不固定时,小球沿槽上升过程中,球与槽组成的系统水平方向上不受外力,因此水平方向动量守恒,由于该过程中只有两者间弹力和小球重力做功,故系统机械能守恒,当小球上升到最高点时,两者速度相同
槽固定时,设球上升的高度为h1,由机械能守恒得:
,解得
槽不固定时,设球上升的最大高度为h2,此时两者速度为v
由动量守恒得:mv0=(m+M)v
由机械能守恒得:
解得槽不固定时,小球上升的高度

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“光滑水平面上放着一质量为M的槽,槽与水平面相切且光滑,如图所示,一质量为m的小球以v0向槽运动,若开始时槽固定不动,求小球上升的高度(槽足够高);若槽不固定,则小球又上…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】,【动量守恒定律的应用】  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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