题目内容

【题目】如图所示,长L的光滑平台固定在地面上,平台中间放有小物体AB,两者彼此接触。A的表面是半径为R)的半圆形轨道,轨道顶端(距台面的高度为h)有一小物体CABC的质量均为m。在系统静止时释放C,已知在运动过程中AC始终保持接触。试求:

1AB刚分离时,B的速度;

2AB分离后,C能到达的最大髙度;

3)试判断A从平台的哪边落地。

【答案】1 (2) (3)左边落下,

【解析】

1C至最低点时AB分离,考察C下滑至最低点过程,由水平方向系统的动量守恒与系统的机械能守恒,有

解得

2)考察C“上爬的过程,对AC构成的系统,有

解得

C距平台高度

3AB分离后,AC构成的系统,A最初虽向右运动,但AC整体水平动量向左,且恒定,整体质心水平速度恒定,且为

由上述过程可知:

再考虑到题设,故可认为滑下的位移

A从平台的左达落下。

点睛 本题是中学物理中动量守恒与机械能守恒的典型试题,无论是在常规教学领域还是在竞赛范围内,该题都可以作为示例。

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