如图所示,倾角450高h的固定斜面。右边有一高3h/2的平台,平台顶部左边水平,上面有一质量为M的静止小球B,右边有一半径为h的1/4圆弧。质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度

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,倾角450高h的固定斜面。右边有一高3h/2的平台,平台顶部左边水平,上面有一质量为M的静止小球B,右边有一半径为h的1/4圆弧。质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度沿斜面上滑,从斜面最高点飞出后恰好沿水平方向滑上平台,与B发生弹性碰撞,碰后B从圆弧上的某点离开圆弧。所有接触面均光滑,A、B均可视为质点,重力加速度为g。

(1)求斜面与平台间的水平距离S和A的初速度v0
(2)若M=2m,求碰后B的速度;
(3)若B的质量M可以从小到大取不同值,碰后B从圆弧上不同位置脱离圆弧,该位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为α。求cosα的取值范围。

◎ 答案

(1)h      (2)  (3)

◎ 解析


试题分析:(1)设小球A飞上平台的速度为,小球由斜面顶端飞上平台,可看成以速度v1反向平抛运动,由平抛运动规律得:

           (4分)
由机械能守恒定律得:
              (3分)
(2)设碰后A、B的速度分别为,由动量、能量守恒得


               (6分)
(3)由(2)可知,当M<<m时从顶端飞离则             (2分)
当M>>m时,=0,设B球与圆弧面在C处分离,则:


                 (4分)
                  (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,倾角450高h的固定斜面。右边有一高3h/2的平台,平台顶部左边水平,上面有一质量为M的静止小球B,右边有一半径为h的1/4圆弧。质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度…”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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