精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图,半径为R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球从左边某高处由静止释放,并与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A球被反向弹回,且A、B球能达到的最大高度均为。重力加速度为g。试求:
(1)碰撞刚结束时小球A、B各自的速度大小和B球对轨道的压力大小;
(2)碰前A球的释放点多高?
(3)通过计算说明,碰撞过程中,A、B球组成的系统有无机械能损失?若有损失,求出损失了多少?
解:(1)因 A、B球能达到的最大高度均为,由机械能守恒定律,得到碰撞后小球的速度大小为:
,vA= vB=
设B球受到的支持力大小为N,根据牛顿第二定律:N-mg=m
得N=mg。
由牛顿第三定律,小球B对轨道的压力大小为:N′=N=mg。
(2)设A球碰前的速度方向为正方向,碰撞过程满足动量守恒定律,
mv0=-mvA+3mvB,代入vA与vB的值,有:v0=
如果A球的释放点高度为h,根据机械能守恒定律,mgh=
解得:h=R。
(3)由前面解出的结果,碰前系统的机械能E1= mgR,碰后系统的机械能为E2=mgR+×3mgR=mgR,故,E1= E2,无机械能损失。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图,半径为R的光滑半球放在水平地面上,用跨过光滑小滑轮的细绳系一小球,小球质量为m,将小球搁在球面上,在拉力作用下,小球缓慢上升至半球体的顶点,在此过程中,小球对半球体的压力N和对细绳的拉力T的变化情况是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图,半径为R的光滑圆形轨道安置在一竖直平面上,左侧连接一个光滑的弧形轨道,右侧连接动摩擦因数为μ的水平轨道CD.一小球自弧形轨道上端的A处由静止释放,通过圆轨道后,再滑上CD轨道.若在圆轨道最高点B处对轨道的压力恰好为零,到达D点时的速度为
3gR
.求:
(1)小球经过B点时速度的大小.
(2)小球释放时的高度h.
(3)水平轨道CD段的长度l.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图,半径为R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球从左边某高处由静止释放,并与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A球被反向弹回,且A、B球能达到的最大高度均为
14
R.重力加速度为g.试求:
(1)碰撞刚结束时小球A、B各自的速度大小和B球对轨道的压力大小;
(2)碰前A球的释放点多高?
(3)通过计算说明,碰撞过程中,A、B球组成的系统有无机械能损失?若有损失,求出损失了多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?宿迁一模)如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C 点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?汕头一模)如图,半径为R的光滑半圆面固定在竖直面内,其直径AB处于竖直方向上.一质量为m的小球以初速度v0从最低点A水平射入轨道并运动到最高点B处.则(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案