题目内容

【题目】如图所示,在光滑水平面上有质量均为m的两辆小车AB,A车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为M的小物块C(可看做质点).B车上表面是一个光滑的圆弧槽,圆弧槽底端的切线与A的上表面相平.现在AC以共同速度v0冲向静止的B车,A、B碰后粘合在一起,之后物块C滑离A,恰好能到达B的圆弧槽的最高点.已知M=2m,v0=4m/s,取g=10m/s2.求

(1)圆弧槽的半径R.

(2)当C最终滑离A时,C的速度.

【答案】(1)圆弧槽的半径R0.1m.

(2)当C最终滑离A时,C的速度为2m/s.

【解析】(1)A、B碰撞过程,A、B系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得: 代入数据解得:v=2m/s,

A、B碰撞后,A、B、C系统在水平方向动量守恒,C到达圆弧轨道最高点时,三者速度相等,以向右为正方向,由动量守恒定律得:

代入数据解得:

系统机械能守恒,由机械能守恒定律得:代入数据解得:R=0.1m;

(2)A、B、C系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,C离开A过程,在水平方向,由动量守恒定律得:

由机械能守恒定律得:

代入数据解得:

练习册系列答案
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【题目】某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

1)下面是实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先_____________,然后______________,让滑块带动纸带一起运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图(b)所示;

⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g试完善实验步骤⑥的内容.

2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_______kgm/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为_____kgm/s(保留三位有效数字).

3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________________

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