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精英家教网如图,半径R=0.8m的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A、B质量分别为m、3m.A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A球返回,能达到的最大高度为
14
R
,重力加速度为g,求第一次碰撞刚结束时小球B对轨道的压力.
分析:根据动能定理分别求出A求出与B球碰撞前和碰撞后的速度,结合动量守恒定律求出碰撞后B的速度,从而根据牛顿第二定律求出轨道对B的支持力,得出小球B对轨道的压力.
解答:解:根据动能定理得:
1
2
mv12=mgR 得:v1=4m/s
1
2
mv12=
mgR
4
得:v1′=2m/s
因为返回,可知v1′与v1反向
根据mv1=m v1′+mv2得:v2=2m/s
设轨道对 B 球的支持力为 N,B 球对轨道的压力为N′.
则N-3mg=3m
v22
R

N′=N=4.5mg
方向竖直向下.
答:第一次碰撞刚结束时小球B对轨道的压力为4.5mg,方向竖直向下.
点评:本题综合考查了动能定理、动量守恒定律和牛顿第二定律,综合性较强,关键理清过程,选择合适的规律进行求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?东至县二模)如图,半径R=1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=0.5m的水平面BC相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为θ=37°的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧上某点由静止释放,到达圆弧B点时小滑块对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍,当小滑块运动到C点时与一个质量M=2.0kg的小球正碰,碰后返回恰好停在B点,已知滑块与水平面间的动摩擦因数?=0.1.(sin37°=0.6  cos37°=0.8,g取l0m/s2
求:(1)小滑块应从圆弧上离地面多高处释放;
(2)小滑块碰撞前与碰撞后的速度;
(3)小球被碰后将落在何处并求其在空中的飞行时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8 m的匀速圆周运动,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁场方向的竖直平面内向右做匀速直线运动.小球a、b质量ma=10 g,mb=40 g,电荷量qa=1×10-2C,qb=2×10-2C,g=10m/s2.求:
(1)小球a和b分别带什么电?电场强度E与磁感应强度B的大小?
(2)小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针?速度大小va是多大?
(3)设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切,当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点,a、b相碰后合为一体,设为c,在相碰结束的瞬间,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图,半径R=1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=0.5m的水平面BC相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为θ=37°的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧上某点由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数?=0.1.求:
(1)若小滑块到达圆弧B点时对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍,则小滑块应从圆弧上离地面多高处释放;
(2)试判断小滑块离开C点后将落在何处并求其在空中的飞行时间.(已知sin37°=0.6  cos37°=0.8,g取l0m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8 m的匀速圆周运动,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁场方向的竖直平面内向右做匀速直线运动.小球a、b质量ma=10 g,mb=40 g,电荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:

(1)小球a和b分别带什么电?电场强度E与磁感应强度B的大小?

(2)小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针?速度大小va是多大?

(3)设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切,当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点,a、b相碰后合为一体,设为c,在相碰结束的瞬间,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年四川省成都市高三第二次诊断性考试模拟试卷(理综)物理部分 题型:计算题

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(1)小球a和b分别带什么电?电场强度E与磁感应强度B的大小?

(2)小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针?速度大小va是多大?

(3)设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切,当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点,a、b相碰后合为一体,设为c,在相碰结束的瞬间,c的加速度ac=?

 

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