如图,小球A和B紧靠一起静止于光滑平台上,mA:mB=3:5,两小球在内力作用下突然分离,A分离后向左运动恰好通过半径R=0.5m的光滑半圆轨道的最高点,B球分离后从平台上水平抛出

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,小球A和B紧靠一起静止于光滑平台上,mA:mB=3:5,两小球在内力作用下突然分离,A分离后向左运动恰好通过半径R=0.5m的光滑半圆轨道的最高点,B球分离后从平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,
g=10m/s2,则
(1)AB两球刚分离时A的速度大小
(2)斜面距离平台的水平距离s
(3)B球沿斜面下滑的加速度.
魔方格

◎ 答案

(1)小球A恰好滑到圆轨道最高点,则在最高点有
mAvA=mA
v
R
…①
物体沿光滑半圆上滑到最高点过程机械能守恒
mAg2R+
1
2
mA
v
R
=
1
2
mA
v
R
…②
由①、②得:vα=5m/s…③
即AB两球刚分离时A的速度大小5m/s.
(2)AB分离时,由动量守恒定律得:
mAvA=mBvB 
解得
vB=3m/s…④
B分离后做平抛运动,有平抛运动的规律得
h=
1
2
gt2
解得
t=0.4s…⑤
s=vBt…⑥
由④、⑤、⑥得:
s=1.2m  
即斜面距离平台的水平距离s为1.2m.
(3)小球刚好斜面下滑,说明小球到斜面的速度与斜面平行:
vy=gt…⑦
v=

v2x
v2y
…⑧
sinα=
vy
v
…⑨
由⑦⑧⑨解得α=53°
物体沿斜面下滑,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有
ma=mgsinα…⑩
解得α=gsinα=8m/s2
即B球沿斜面下滑的加速度为8m/s2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,小球A和B紧靠一起静止于光滑平台上,mA:mB=3:5,两小球在内力作用下突然分离,A分离后向左运动恰好通过半径R=0.5m的光滑半圆轨道的最高点,B球分离后从平台上水平抛出…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【牛顿第二定律】,【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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