题目内容
如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M = 0.99kg的木块,一颗质量为m = 0.01kg的子弹,以vo = 400m/s的水平速度射入木块中,然后一起运动到轨道最高点水平抛出,当圆轨道半径R多大时,平抛的水平距离最大? 最大值是多少? (g取10m/s2)
【答案】
0.8m。
【解析】对子弹和木块应用动量守恒定律: 所以
对子弹、木块由水平轨道到最高点应用机械能守恒定律,取水平面为零势能面,设木块到最高点时的速度为v2, 有
所以
由平抛运动规律有:
解①、②两式有
所以,当R = 0.2m时水平距离最大 最大值Smax = 0.8m
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