题目内容
(16分)如图所示,半径
的光滑半圆轨道竖直固定在高
的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长
.可视为质点的两物块
、
束缚在一起,并静止在平台的最右端D点,它们之间有被压缩的轻质弹簧,某时刻突然解除束缚,使两物块
、
具有水平方向的速度,
通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是
,水平抛出后在水平地面上的落在水平地面上的P点,
也落在P点.已知
,
取
.求:
![]()
(1)
在 A时的速度?
(2)P点到D点的水平距离?
(3)解除束缚,使两物块
、
具有的水平方向的速度的大小?.
【答案】
(1)
(2)
(3)
,![]()
【解析】
试题分析: (1)设
在A点时的速度为
,由牛顿第二定律得![]()
解得:![]()
(2)
从A点到P点做平抛运动,设运动的时间为![]()
,得:![]()
设
点到
点的水平距离为
,则![]()
解得:![]()
(3)设弹簧刚解除束缚后,
的速度为
,从D点到A点由机械能守恒定律得:
,解得![]()
设
平抛时的速度为
,平抛运动的时间为![]()
因
,得![]()
则![]()
考点:本题考查了牛顿第二定律、机械能守恒定律、平抛运动规律
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