問題詳情:
【2017·遼寧省本溪市高級中學、大連育明高級中學、大連二十四中高三聯合模擬考試】如圖所示,CDE為光滑的軌道,其中ED是水平的,CD是豎直平面內的半圓,與ED相切與D點,且半徑R=0.5m,質量m=0.1kg的滑塊A靜止在水平軌道上,另一質量M=0.5kg的滑塊B前端裝有一輕質*簧(A、B均可視為質點)以速度向左運動並與滑塊A發生**正碰,若相碰後滑塊A滑上半圓軌道並能過最高點C,取重力加速度,則
(i)B滑塊至少要以多大速度向前運動;
(ii)如果滑塊A恰好能過C點,滑塊B與滑塊A相碰後輕質*簧的最大**勢能為多少?
【回答】
(i)(ii)
【解析】(i)設滑塊A過C點時速度為,B與A碰撞後,B與A的速度分別為,B碰撞前的速度為,過圓軌道最高點的臨界條件是重力提供向心力,由牛頓第二定律得,
由機械能守恆定律得:,
B與A發生**碰撞,碰撞過程動量守恆、機械能守恆,以向右左為正方向,由動量守恆定律得:,
由機械能守恆定律得:,
離那裏並代入數據解得;
【名師點睛】分析清楚物體運動過程是解題的關鍵,應用牛頓第二定律、動量守恆定律與機械能守恆定律可以解題;知道滑塊做圓周運動的臨界條件、應用牛頓第二定律求出經過圓形軌道最高點的速度是解題的前提.
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:計算題