题目内容
(08年中山一中统测)(14分)如图所示,一质量为M=0.4kg的光滑半圆形凹槽放在光滑水平面上,凹槽的半径为R=0.25m,另一质量为m=0.1kg的小球从凹槽的左侧最高点由静止释放,求:
(1)凹槽向左移动的最大距离。
(2)小球滑至凹槽的最低点时小球的速度。
(3)当小球滑至凹槽的最低点时,小球对凹槽的压力。
(1)当小球滚到最右端时,凹槽向左移动的距离最大,且这一过程中球与凹槽水平方向总动量守恒:
(2分)
(2分)
由此可得(1分)
(2)当小球滚到凹槽的最低点时,根据水平方向动量守恒
(1分)
另据机械能守恒:(2分)
可得(1分)
(1分)
(3)当小球滚到凹槽的最低时:(2分)
(1分)
根据牛顿第三定律可知小球对凹槽的压力大小为3.5N(1分)
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