题目内容

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?

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

①③④⑤各2分;② 1分

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