如图所示,凹槽的水平底面宽度s=0.3m,左侧高度H=0.45m,右侧高度h=0.25m。凹槽的左侧竖直面与半径R=0.2m的1/4光滑圆弧轨道相接,A和B分别是圆弧的端点,右侧竖直面与水

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,凹槽的水平底面宽度s=0.3m,左侧高度H=0.45m,右侧高度h=0.25m。凹槽的左侧竖直面与半径R=0.2m的1/4光滑圆弧轨道相接,A和B分别是圆弧的端点,右侧竖直面与水平面MN相接。小球P1静止从A点沿圆弧轨道滑下,与静置于B点的小球P2发生弹性碰撞。P2的质量m=1kg,P1的质量是P2质量的k倍。已知重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)求小球P1从圆弧轨道滑至B点时的速度大小;
(2)若小球P2碰撞后第一落点在M点,求碰撞后P2的速度大小;
(3)设小球P2的第一落点与凹槽左侧竖直面的水平距离为x,试求x的表达式。

◎ 答案

解:(1)P1从A点滑至B点过程中,根据动能定理有:
解得在B点的速度=2m/s
(2)小球P2从B点到M点,根据平抛运动规律有:
得下落时间
解得小球P1从C点抛出时的速度=1.5m/s
(3)根据动量守恒定律有:
根据能量守恒有:
解得:
①若P2落在MN水平面,则
解得
即当时,
②当P2落在凹槽底面时,落地时间
最大抛出速度
所以若P2落在凹槽底面时,则,解得
即当时,
③当时,P2落在右侧竖直面上,故

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,凹槽的水平底面宽度s=0.3m,左侧高度H=0.45m,右侧高度h=0.25m。凹槽的左侧竖直面与半径R=0.2m的1/4光滑圆弧轨道相接,A和B分别是圆弧的端点,右侧竖直面与水…”主要考查了你对  【平抛运动】,【动能定理】,【动量守恒定律的应用】  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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