满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,一质量为m1的半圆形槽内壁光滑,放在光滑的水平面上,槽的左侧有一固定的...

如图所示,一质量为m1的半圆形槽内壁光滑,放在光滑的水平面上,槽的左侧有一固定的木桩以阻止槽水平向左运动,槽的半径为R,今从槽左侧A端的正上方D处自由释放一个质量为m2的小球,球恰好从A点自然进入槽的内壁轨道.为了使小球沿槽的内壁恰好运动到槽的右端B点,试求D点到A点的高度.

manfen5.com 满分网
小球从D点至O点的过程中,半圆形槽由于木桩的阻止,只有重力做功,小球的机械能守恒,求出小球到达半圆槽的最低点O′的速度.当小球从半圆槽的最低点O′运动到B点的过程中,半圆槽由于小球的压力作用离开木桩,以半圆槽和小球组成的系统为研究对象,水平方向动量守恒和机械能守恒,根据两大守恒列出方程,联立求解D点到A点的高度h. 【解析】 设D点至A点的高度为h.小球从D处开始运动至B端的过程,可分为两个阶段: 第一阶段:小球从D点自由下落经A点至最低点O′,只有重力做功,小球的机械能守恒,得: m2g(h+R)=…① 第二阶段:小球从O′点运动到B点,此时小球和槽有共同速度vB,对槽和小球系统而言,只有重力做功,可得: -m2gR=(m1+m2)-…② 该阶段,系统在水平方向不受外力,水平方向动量守恒,故有: m2vO′=(m1+m2)vB …③ 联立以上三式,解得:h= 答:D点到A点的高度为h=.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
宇宙飞船在太空飞行时,如果遇到微陨石云,会受到较大的阻力.微陨石云是太空中游离的物质微粒比较集中的区域.已知宇宙飞船沿运行方向的横截面积为S,运行速度为v,微陨石云的平均密度为ρ,设宇宙飞船接触到的微陨石最后都附着在飞船上,求宇宙飞船在穿越微陨石云过程中所受阻力F的大小.
查看答案
某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地处.
(1)请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置______
(2)已知:mA:mB=2:1,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出Q是______球的落地点,P′是______球的落地点.
(3)用题中字母写出动量守恒定律的表达式______

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,质量为m的小球在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动,周期为T,则
①每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为0
②每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为mgT
③每运转一周,小球所受合力的冲量的大小为0
④每运转半周,小球所受重力的冲量的大小一定为manfen5.com 满分网
以上结论正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.①④
B.②③
C.②③④
D.①③④
查看答案
如图所示,位于光滑水平面上的小滑块P和Q都可视作质点,质量相等.Q与轻质弹簧相连.设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )manfen5.com 满分网
A.P的初动能
B.P的初动能的manfen5.com 满分网
C.P的初动能的manfen5.com 满分网
D.P的初动能的manfen5.com 满分网
查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b两球,在同一直线上运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为pa=6kg•m/s、pb=-4kg•m/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是( )
A.pa=-6kg•m/s、pb=4kg•m/s
B.pa=-6kg•m/s、pb=8kg•m/s
C.pa=-4kg•m/s、pb=6kg•m/s
D.pa=2kg•m/s、pb=0
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.