[题目]在竖直平面内有一个半圆形轨道ABC.半径为R.如图所示.A.C两点的连线水平.B点为轨道最低点其中AB部分是光滑的.BC部分是粗糙的有一个质量为m的乙物体静止在B处.另一个质量为2m的甲物体从A点无初速度释放.甲物体运动到轨道最低点与乙物体发生碰撞.碰撞时间极短.碰撞后结合成一个整体.甲乙构成的整体滑上BC轨道.最高运动到D点.OD与OB连线的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】在竖直平面内有一个半圆形轨道ABC，半径为R，如图所示，A、C两点的连线水平，B点为轨道最低点其中AB部分是光滑的，BC部分是粗糙的有一个质量为m的乙物体静止在B处，另一个质量为2m的甲物体从A点无初速度释放，甲物体运动到轨道最低点与乙物体发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后结合成一个整体，甲乙构成的整体滑上BC轨道，最高运动到D点，OD与OB连线的夹角甲、乙两物体可以看作质点，重力加速度为g，求：

(1)甲物与乙物体碰撞过程中，甲物体受到的冲量．

(2)甲物体与乙物体碰撞后的瞬间，甲乙构成的整体对轨道最低点的压力．

(3)甲乙构成的整体从B运动到D的过程中，摩擦力对其做的功．

【答案】(1)，方向水平向右．(2)压力大小为：，方向竖直向下．(3)Wf=．

【解析】

(1)先研究甲物体从A点下滑到B点的过程，根据机械能守恒定律求出A刚下滑到B点时的速度，再由动量守恒定律求出碰撞后甲乙的共同速度，即可对甲，运用动量定理求甲物与乙物体碰撞过程中，甲物体受到的冲量．

(2)甲物体与乙物体碰撞后的瞬间，对于甲乙构成的整体，由牛顿第二定律求出轨道对整体的支持力，再由牛顿第三定律求得整体对轨道最低点的压力．

(3)甲乙构成的整体从B运动到D的过程中，运用动量定理求摩擦力对其做的功．

甲物体从A点下滑到B点的过程，

根据机械能守恒定律得：，

解得：，

甲乙碰撞过程系统动量守恒，取向左方向为正，根据动量守恒定律得：

，

解得：，

甲物与乙物体碰撞过程，对甲，由动量定理得：，方向：水平向右；

甲物体与乙物体碰撞后的瞬间，对甲乙构成的整体，

由牛顿第二定律得：，

解得：，

根据牛顿第三定律，对轨道的压力，方向：竖直向下；

对整体，从B到D过程，由动能定理得：

解得，摩擦力对整体做的功为：；

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】“嫦娥三号”于2013年12月2日在中国西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭送入太空，并陆续开展了“观天、看地、测月”的科学探测和其它预定任务，若该月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2，已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则下列说法正确的是

A. 地球的质量与月球的质量比为

B. 月球表面处的重力加速度为

C. 月球车内的物体在月球表面处于完全失重状态

D. 地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，竖直平面MN的右侧空间存在着相互垂直水平向左的匀强电场和水平向里的匀强磁场，MN左侧的绝缘水平面光滑，右侧的绝缘水平面粗糙。质量为m的小物体A静止在MN左侧的水平面上，该小物体带负电，电荷量-q（ q > 0）。质量为的不带电的小物体B以速度v0冲向小物体A并发生弹性正碰，碰撞前后小物体A的电荷量保持不变。

（1）求碰撞后小物体A的速度大小；

（2）若小物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，磁感应强度为，电场强度为。小物体A从MN开始向右运动距离为L时速度达到最大。求小物体A的最大速度vm和此过程克服摩擦力所做的功W 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某高一同学寒假时，在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为，为了准确验证这个数据，他设计了一个实验方案，如图甲所示，图中长铝合金板水平固定．

(1)下列哪些操作是必要的______

A.调整定滑轮高度，使细绳与水平铝合金板平行

B.将铝合金板垫起一个角度

C.选尽量光滑的滑轮

D.砝码的质量远小于木块的质量

(2)如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带，测量数据如图乙所示，则木块加速度大小______电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源，结果保留2位有效数字．

(3)该同学在实验报告中，将测量原理写为：根据，得其中M为木块的质量，m为砝码盘和砝码的总质量，a为木块的加速度，重力加速度为判断该同学的做法是否正确，如不正确，请写出的正确表达式：______．

(4)若，，则可测得______取，保留2位有效数字．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，一质量的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量的小木块给A和B以大小均为，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离木板在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示,一异形轨道由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧部分组成,置于光滑的水平面上,如果轨道固定,将可视为质点和物块从圆弧轨道的最高点由静止释放,物块恰好停在水平轨道的最左端。如果轨道不固定,仍将物块雄圆弧轨道的最高点由静止释放,下列说法正确的是(　　)

A. 物块与轨道组成的系统机械能不守恒，动量守恒

B. 物块与轨道组成的系统机械能守恒，动量不守恒

C. 物块仍能停在水平轨道的最左端

D. 物块将从轨道左端冲出水平轨道

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，BCDG是光滑绝缘的3/4圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为3/4mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．