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A和B,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C,A、B、C的质量均为m。在系统静止时释放C,已知在运动过程中A、C始终保持接触。试求:
(1)A、B刚分离时,B的速度;
(2)A、B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】
(1)C至最低点时A、B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A、C构成的系统,有
,
,
解得。
C距平台高度。
(3)A,B分离后,A、C构成的系统,A最初虽向右运动,但A、C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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