解答应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位．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＝0.99 kg的木块.一颗质量为m＝0.01 kg的子弹.以v0＝400 m/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题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

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＝0.99 kg的木块，一颗质量为m＝0.01 kg的子弹，以v₀＝400 m/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＝10 m/s²)

答案：
解析：

　　解：对子弹和木块应用动量守恒定律，有

　　(2分)

　　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，有

　　(2分)

　　联解得　(1分)

　　由平抛运动规律，有　　　①(2分)

　　　　②(2分)

　　解①、②两式有　(2分)

　　所以，当R＝0.2 m时水平距离最大(2分)

　　最大值S_max＝0.8 m(2分)

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