如图所示,半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切.质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点,另一质量也为m=0.1kg的小滑块A,以v0=210m/s的水平初速度向B

◎ 题目

如图所示,半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切.质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点,另一质量也为m=0.1kg的小滑块A,以v0=2

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m/s的水平初速度向B滑行,滑过x=1m的距离,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动.已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2.取重力加速度g=10m/s2.A、B均可视为质点.求:
(1)A与B碰撞前瞬间的速度大小vA
(2)A、B碰撞过程中损失的机械能△E;
(3)在半圆形轨道的最高点c,轨道对A、B的作用力F的大小.
魔方格

◎ 答案

(1)A做匀减速运动a=
μmg
m
=μg

vA2-v02=-2ax  
求出vA=6m/s   
(2)以A、B为研究对象,根据动量守恒定律
mvA=2mv   
△E=
1
2
mvA2-
1
2
×2mv2

代入数据 求出△E=0.9J  
(3)以A、B为研究对象,从b到c,根据机械能守恒定律
1
2
?2mv2=
1
2
?2mvC2+mg?2R
                     
在c点,根据牛顿第二定律F+2mg=2m
vC2
R
           
联立两式解得F=8N   
答:(1)A与B碰撞前瞬间的速度大小为6m/s.
(2)A、B碰撞过程中损失的机械能△E为0.9J.
(3)在半圆形轨道的最高点c,轨道对A、B的作用力F的大小为8N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切.质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点,另一质量也为m=0.1kg的小滑块A,以v0=210m/s的水平初速度向B…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【向心力】,【牛顿第二定律】,【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。

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