如图所示,一个质量为m的木块,从半径为R、质量为M的14光滑圆槽顶端由静止滑下.在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下,木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少?
◎ 题目
如图所示,一个质量为m的木块,从半径为R、质量为M的
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◎ 答案
圆槽固定时,木块下滑过程中只有重力做功, 由动能定理得:mgR=
解得:木块滑出槽口时的速度:v1=
圆槽可动时,当木块开始下滑到脱离槽口的过程中, 对木块和槽所组成的系统,水平方向不受外力, 水平方向动量守恒,设木块滑出槽口时的速度为v2,槽的速度为u, 在水平方向上,由动量守恒定律可得:mv2-Mu=0…③ 木块下滑时,只有重力做功,系统机械能守恒, 由机械能守恒定律得:mgR=
由③④解得,木块滑出槽口的速度:v2=
两种情况下滑出槽口的速度之比:
答:两种情况下,木块从槽口滑出时的速度大小之比为 |