如图所示,竖直面内光滑弧形轨道与半径R=0.50m的光滑圆形轨道在最低端C处平滑连接.A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,竖直面内光滑弧形轨道与半径R=0.50m的光滑圆形轨道在最低端C处平滑连接.A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上距轨道底端高h=0.80m处由静止滑下,刚滑入圆形轨道最低点C时拴接两滑块的绳断开,弹簧迅速将两滑块弹开,最终B保持静止,A恰能通过圆形轨道最高点.已知滑块A的质量mA=0.16kg,滑块B的质量mB=0.04kg,取g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)A、B一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小;
(2)滑块A被弹簧弹开时的速度大小;
(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能.
魔方格

◎ 答案

(1)设滑块A和B运动到圆形轨道最低点速度为v0,对滑块A和B下滑到圆形轨道最低点的过程,根据动能定理,有
(mA+mB)gh=
1
2
(mA+mB)v02
解得:v0=4.0m/s 
(2)设滑块A恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v,根据牛顿第二定律有
mAg=mA
v2
R

设滑块A在圆形轨道最低点被弹出时的速度为vA,对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律,有
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