問題詳情:
如圖所示,AOB是光滑水平軌道,BC是半徑為R的光滑的 固定圓弧軌道,兩軌道恰好相切。質量為M的小木塊靜止在0點,一個質量為m的子*以某一初速度水平向右*入小木塊內,並留在其中和小木塊一起運動。且恰能到達圓弧軌道的最高點c(木塊和子*均可以看成質點)。
①求子**入木塊前的速度。
②若每當小木塊返回到0點或停止在0點時,立即有相同的子**入小木塊,並留在其中,則當第9顆 子**入小木塊後,小木塊沿圓弧軌道能上升的最大高度為多少?
【回答】
解析 (1) ;(2)()2R. 解析::(1)第一顆子**入木塊的過程,系統動量守恆,以子*的初速度方向為正方向,由動量守恆定律得:mv0=(m+M)v1, 系統由O到C的運動過程中機械能守恆,由機械能守恆定律得:(m+M)v12=(m+M)gR 由以上兩式解得:v0=; (2)由動量守恆定律可知,第2、4、6…顆子**入木塊後,木塊的速度為0, 第1、3、5…顆子**入後,木塊運動.當第9顆子**入木塊時,以子*初速度方向為正方向, 由動量守恆定律得:mv0=(9m+M)v9, 設此後木塊沿圓弧上升的最大高度為H,由機械能守恆得:(9m+M)v92v=(9m+M)gH 由以上各式可得:H=()2R.
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:計算題