(2010•深圳一模)如图所示,ABCDE是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,BCD是半径为R的半圆

(2010•深圳一模)如图所示,ABCDE是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,
BCD
是半径为R的半圆弧轨道,
DE
是半径为2R的圆弧轨道,
BCD
DE
相切在轨道最高点D,R=0.6m.质量为M=0.99kg的小物块,静止在AB轨道上,一颗质量为m=0.01kg子弹水平射入物块但未穿出,物块与子弹一起运动,恰能贴着轨道内侧通过最高点从E点飞出.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度;
(2)子弹击中物块前的速度;
(3)系统损失的机械能.
xiaoyitu 1年前 已收到1个回答 举报

片翼de天使 幼苗

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解题思路:(1)由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D,根据牛顿第二定律求出在D点的速度,再根据机械能守恒定律求出物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度.
(2)根据动量守恒定律求出子弹击中物块前的速度.
(3)根据能量守恒定律求出系统损失的机械能.

(1)由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D,得:(M+m)g=(M+m)

v2D
2R
又由物块与子弹上滑过中根据机械能守恒得:[1/2(M+m)
v2D+(M+m)g•2R=
1
2(M+m)
v2B]
代入数据解得:vB=
6Rg=6m/s
(2)由动量守恒mv=(M+m)vB
v=600m/s
(3)根据能的转化和守恒定律得△E=
1
2mv2−
1
2(M+m)
v2B
代入数据得:△E=1782J
答:(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度为6m/s.
(2)子弹击中物块前的速度为600m/s.
(3)系统损失的机械能为1782J.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.

考点点评: 本题综合考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律,综合性较强,难度是太大,需加强训练,熟练掌握该类题型.

1年前

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