如图所示,半径为R的1/4的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端

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

如图所示,半径为R的1/4的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放,重力加速度为g,试求:
(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能为多少?
(2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞,m1与m2应满足什么关系?

◎ 答案

(1)(2)              或      (不符合事实,舍去)

◎ 解析

(1)设A球到达圆弧底端时的速度为v0,有                  
设共同速度为v    
根据机械能守恒定律有:   ③
联立①②③解得:      
(2)设A、B碰撞后的速度分别为v1和v2 有:  
根据机械能守恒定律有:  
联立⑤⑥解得:           
要使A、B两球能发生二次碰撞,必须满足   
则有:  
解得:    或      (不符合事实,舍去)   
本题考查的知识点是动量守恒,动能定理,机械能守恒。熟练掌握其应用的条件,分析清楚此题的运动过程是解此题的关键。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,半径为R的1/4的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端…”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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