题目内容
【题目】AOB是光滑的水平轨道,BC是半径为R的光滑圆弧轨道,两轨道恰好相切,如图所示,质量为M(M=9m)的小木块静止在O点,一质量为m的子弹以某一速度水平射入木块内未穿出,木块恰好滑到圆弧的最高点C处(子弹、木块均视为质点).
(1)求子弹射入木块前的速度.
(2)若每当木块回到O点时,立即有相同的子弹以相同的速度射入木块,且留在其中,当第六颗子弹射入木块后,木块能上升多高?
(3)当第n颗子弹射入木块后,木块上升的最大高度为,则n值为多少?
【答案】(1)10 (2)停在O处 (3)11
【解析】(1)子弹与木块作用,由动量守恒定律得
由B到C的过程中,由机械能守恒定律得
整理得
(2)第一颗子弹与木块作用,
第二颗子弹与木块作用, ,则
第三颗子弹与木块作用,
第四颗子弹与木块作用, ,则…
第六颗子弹与木块作用, .
故木块停留在O处.
(3)木块上升的高度为时,由机械能守恒得,
木块获得的速度为.
据动量守恒定律得,解得n=11.
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