如图所示,水平面上固定着一个半径R=0.4m的光滑环形轨道,在轨道内放入质量分别是M=0.2kg和m=0.1kg的小球A和B(均可看成质点),两球间夹一短弹簧。(1)开始时两球将弹簧压缩(弹
◎ 题目
如图所示,水平面上固定着一个半径R=0.4m的 光滑环形轨道,在轨道内放入质量分别是M=0.2kg和m=0.1kg的小球A和 B(均可看成质点),两球间夹一短弹簧。 (1)开始时两球将弹簧压缩(弹簧的长度相对环形轨道半径和周长而言可忽略不计),弹簧弹开后不动,两球沿轨道反向运动一段时间后又相遇,在此过程中,A球转过的角度θ是多少? (2)如果压缩弹簧在松手前的弹性势能E=1.2J,弹开后小球B在运动过程中受到光滑环轨道的水平侧压力是多大? |
◎ 答案
(1)θ=120°(2)4N |
◎ 解析
(1)在弹簧弹开的过程中系统动量守恒,假设A运动的方向为正方向,则 Mv1-mv2=0 2分 设从弹开到相遇所需时间为t,则有: v1t+v2t=2πR 2分 联立以上两式得: 2分 所以A球转过的角度为θ=120° 2分 (2)以A、B及弹簧组成的系统为研究对象,在弹簧张开的过程中,系统机械能守恒,则有 2分 Mv1-mv2=0 2分 解得: v1=2m/s,v2=4m/s 2分 所以,小球B在运动过程中受到光滑轨道的侧压力是其所需向心力,即: 2分 试题分析: 点评:做本题的关键是对各个过程中小球的动量,机械能是否守恒的判断 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,水平面上固定着一个半径R=0.4m的光滑环形轨道,在轨道内放入质量分别是M=0.2kg和m=0.1kg的小球A和B(均可看成质点),两球间夹一短弹簧。(1)开始时两球将弹簧压缩(弹…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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。- 最新内容
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