如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M=0.99kg的木块,一颗质量为m=0.01kg的子弹,以vo=400m/s的水平速度射

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M=0.99kg的木块,一颗质量为m=0.01kg的子弹,以vo=400m/s的水平速度射入木块中,然后一起运动到轨道最高点水平抛出,当圆轨道半径R多大时,平抛的水平距离最大?最大值是多少?(g取10m/s2
魔方格

◎ 答案

对子弹和木块应用动量守恒定律:
mv0=(m+M)v1  
所以 v1=4m/s 
对子弹、木块由水平轨道到最高点应用机械能守恒定律,取水平面为零势能面,设木块到最高点时的速度为v2,有
1
2
(m+M)v12=
1
2
(m+M)v22+
(m+M)g?2R
所以 v2=

16-40R
  
由平抛运动规律有:
2R=
1
2
gt2
    
 S=v2t   
解得:S=4-

-10R2+4R
10
 
所以,当R=0.2m时水平距离最大       
最大值Smax=0.8m.   
答:当圆轨道半径R=0.2m时,平抛的水平距离最大,最大值是0.8m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M=0.99kg的木块,一颗质量为m=0.01kg的子弹,以vo=400m/s的水平速度射…”主要考查了你对  【平抛运动】,【机械能守恒定律】,【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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