题目内容
【题目】如图所示,木板A和有1/4光滑圆弧面的滑块B静止在光滑水平面上,A的上表面与圆弧的最低点相切,A的左端有一可视为质点的小铁块C。现突然给C水平向右的初速度v0,C经过A的右端时速度变为原初速度的一半,之后滑到B上并刚好能到达圆弧的最高点。若A、B、C的质量均为m,重力加速度为g。求:
(1)小铁块C滑上B瞬间AB的速度;
(2)光滑圆弧面的半径。
【答案】(1) (2)
【解析】
ABC组成的系统水平方向不受力,满足动量守恒,可求得滑块C滑上B时速度,再以BC为系统水平方向动量守恒,求得C到达B的最高点时BC的速度,再根据能量守恒求得圆弧的半径.
(1)先以ABC为系统,水平方向不受外力,所以动量守恒,设初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=m+2mv1
可得C滑上B瞬间AB的速度为:v1=
(2)C到B上后,B与A脱离,再以BC为系统,C到达圆弧的最高点时,BC的共同速度为v2,水平方向由动量守恒定律得:
m+m=2mv2
解得:v2=
BC组成的系统中只有重力做功,由机械能守恒定律得:
代入数据可解得:
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