题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内半径为R的光滑圆弧轨道BC静止放在光滑水平地面上,圆弧BC与地面相切。滑块A(视为质点)从到B端高度为R处由静止释放,恰好从B端沿圆弧切线方向进人轨道,离开C端后沿地面运动。已知圆弧轨道BC的质量为滑块A的质量的两倍,重力加速度大小为g,求:
(1)滑块到达B端时的速度大小v;
(2)圆弧轨道的最大速度vm。
【答案】(1) (2)
【解析】
整个过程符合系统水平动量守恒,能量守恒。
(l)滑块做白由落体运动,有:
解得:
(2)滑块与圆弧轨道相互作用的过程,水平方向动量守恒,经分析可知,滑块滑到圆弧轨道的
C端时圆弧轨道的速度最大,设滑块的质量为m,滑块滑到圆弧轨道的C端时速度大小为
v1,有:
根据机械能守恒定律有:
解得: ,
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