题目内容
【题目】如图所示,半径均为R,质量均为M,内表面光滑的两个完全相同的1/4圆槽A、B并排放在光滑的水平面上,图中a、c分别为A、B槽的最高点,b、b/分别为A、B槽的最低点,A槽的左端紧靠着墙壁,一个质量为m的小球C从圆槽的顶端的a点无初速释放,求:
(1)小球C从a点运动到b点时的速度及A槽对地面的压力;
(2)小球C在B槽内运动所能到达最大高度;
(3)B的最大速度是多少?
【答案】(1)3mg+Mg;(2);(3)
【解析】
试题分析:(1)由a到b由机械能守恒定律可得:,解得
在最低点b,根据牛顿第二定律可得: ,解得N=3mg
根据牛顿第三定律可知A槽对地面的压力为3mg+Mg.
(2)小球到达B球的最高点时,两者共速,由动量守恒定律可知:mv0=(M+m)v
由能量关系可知:
解得:
(3)当小球回到槽的底端时,槽B的速度最大,此时根据动量守恒定律:
由能量守恒关系可知:
解得:
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