光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧半径为R="l.0"m。一质量为m的小球以速度v0。向右运动冲上滑块。已知M=4m,g取l0m/s2,若小球刚好没跃出圆弧

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧半径为R="l.0" m。一质量为m的小球以速度v0。向右运动冲上滑块。已知M= 4m,g取l0m/s2,若小球刚好没跃出圆弧的上端,求:

①小球的初速度v0是多少?
②滑块获得的最大速度是多少?

◎ 答案

(i)v0=5m/s (ii)

◎ 解析

(i)当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,根据水平方向动量守恒有:   ………………① (2分)
因系统机械能守恒,所以根据机械能守恒定律有:
  ……………………②
解得v0=5m/s   ……………………③ (2分)
(ii)小球到达最高点以后又滑回,滑块又做加速运动,当小球离开滑块后滑块速度最大。研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程,根据动量守怦和动能守恒有:
    ……………………④ (2分)
   ………………⑤ (2分)
本题考查动量守恒定律和能量守恒定律的结合问题,当滑到最高点时,两物体速度相同,水平方向不受外力动量守恒和机械能守恒,列式求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧半径为R="l.0"m。一质量为m的小球以速度v0。向右运动冲上滑块。已知M=4m,g取l0m/s2,若小球刚好没跃出圆弧…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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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