如图所示,质量M,半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上,质量为m的小球,以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C.然后放开半圆槽,其可以自由运动,m小球又以同
◎ 题目
如图所示,质量M,半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上,质量为m的小球,以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C.然后放开半圆槽,其可以自由运动,m小球又以同样的初速冲向半圆槽,小球最高可以到达与圆心等高的B点,(g=10m/s2)试求: ①半圆槽第一次被固定时,小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=? ②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少? |
◎ 答案
①V02=5Rg②m/M=3/2 |
◎ 解析
试题分析:①C点重力提供向心力 由于 mg=mV12/R (1分) 故有 V1= (1分) m由C点平抛 Y=2R=gt2/2 (1分) X=V1t (1分) 得:X=2R (1分) 由题意据动能定理可知 V02="5Rg" (1分) ②由题意,对m、M 系统根据动量守恒、能量守恒得 MV0=(m+M)V2 (1分) MgR=mV02-(m+M)V22 (1分) 得: m/M=3/2 (2分) 点评:难度中等,小球运动到B点时两者速度相同,能够到达C点的临界条件是重力提供向心力 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量M,半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上,质量为m的小球,以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C.然后放开半圆槽,其可以自由运动,m小球又以同…”主要考查了你对 【动量守恒定律】 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。- 最新内容
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