(2008•孝感模拟)如图,位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道半径为R.轨道底端距地面的高度为H.质量为m的B球静止在

(2008•孝感模拟)如图,位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道半径为R.轨道底端距地面的高度为H.质量为m的B球静止在圆弧轨道的底端.将质量为M的A球从圆弧轨道上的某点由静止释放.它沿轨道滑下后与B球发生正碰.A、B两球落地时,水平通过的距离分别是s1和s2.已知M>m,重力加速度为g..不计空气阻力.
求:(1)B球被碰后落地的时间;
(2)A球释放的位置距圆轨道底端的高度.
4439750 1年前 已收到1个回答 举报

六oo 幼苗

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解题思路:(1)B球被碰后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,代入公式即可求得运动的时间;
(2)A、B球被碰后做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,根据公式x=vt分别求出速度;根据偏转过程中的动量守恒求出碰撞之前A的速度,最后根据机械能守恒求出A球释放的位置距圆轨道底端的高度.

(1)B球被碰后做平抛运动,设落地时间为t
根据H=
1
2gt2
解得:t=

2H
g
(2)设A球释放的位置距圆轨道底端的高度为h,A与B相碰时的速度为vA
设A、B相碰后的速度大小分别为vA′vB
对A球,根据机械能守恒定律:Mgh=
1
2M
v2A
A、B碰撞过程中动量守恒:MvA=MvA′+mvB
两球碰后分别做平抛运动s1=vA′ts2=vB′t
由以上几式求出:h=
(Ms1+ms2)2
4M2H
答:(1)B球被碰后落地的时间t=

2H
g;
(2)A球释放的位置距圆轨道底端的高度h=
(Ms1+ms2)2
4M2H.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;平抛运动;机械能守恒定律.

考点点评: 该题的情景涉及3个过程,要理清个过程之间的关系,选择合适的公式.属于中档题目.

1年前

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