题目内容
【题目】光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧半径为R=1m。一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块。已知M=4m,g取10m/s2若小球刚好没跃出圆弧的上端,求:
(1)小球的初速度v0是多少?
(2)滑块获得的最大速度是多少?
【答案】(1)5m/s(2)2m/s
【解析】试题分析:(1)当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v1…①
由机械能守恒定律得: mv02=(m+M)v12+mgR …②,
代入数据解得:v0=5m/s …③;
(2)小球到达最高点以后又滑回,滑块又做加速运动,当小球离开滑块后滑块速度最大.研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程,以小球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=mv2+Mv3…④
由机械能守恒定律得: mv02=mv22+Mv32…⑤
解得: …⑥
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