题目内容
(选修3-5选做题)
如图所示,光滑水平面上有带有1/4光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m,一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道,并能从轨道上端飞出,则:
(1)小球从轨道上端飞出时,滑块的速度为多大?
(2)小球从轨道左端离开滑块时,滑块的速度又为多大?
如图所示,光滑水平面上有带有1/4光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m,一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道,并能从轨道上端飞出,则:
(1)小球从轨道上端飞出时,滑块的速度为多大?
(2)小球从轨道左端离开滑块时,滑块的速度又为多大?
解:(1)小球和滑块在水平方向上动量守恒,规定小球运动的初速度方向为正方向,当小球从轨道上端飞出时,小球与滑块具有水平上的相同的速度,根据动量守恒,则有:
mv0=3mv ①
得:v=v0/3 ②
所以此时滑块的速度大小为v0/3
(2)小球从轨道左端离开滑块时,根据动量守恒,则有:mv0=mv1+2mv2 ③
根据机械能守恒,则有:mv02=mv12+2mv22 ④
联立③④可得:v2=⑤
所以此时滑块的速度大小为
mv0=3mv ①
得:v=v0/3 ②
所以此时滑块的速度大小为v0/3
(2)小球从轨道左端离开滑块时,根据动量守恒,则有:mv0=mv1+2mv2 ③
根据机械能守恒,则有:mv02=mv12+2mv22 ④
联立③④可得:v2=⑤
所以此时滑块的速度大小为
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