Question

【题目】如图所示，带有圆管轨道的长轨道水平固定，圆管竖直（管内直径可以忽略），底端分别与两侧的直轨道相切，圆管轨道的半径R=0.5m, P点左侧轨道（包括圆管）光滑，右侧轨道粗糙。质量m=lkg的物块A以的速度滑入圆管，滑过最高点Q，与直轨上P处静止的质量M=3kg的物块B发生碰撞（碰撞时间极短)，物块B与粗燥轨道的动摩擦因数，（A、B视为质点，重力加速度g取lOm/s2），求：

(1)物块A滑过Q点时受到管壁弹力的大小F。

(2)若碰后物块B在粗糙轨道上滑行6m就停下了，请判断物块A能否再次滑过圆管的最高点Q。

Answer 1

【答案】（1）142N （2）能

【解析】（1）对滑块A，上滑过程中，根据机械能守恒定律：

在最高点Q，根据牛顿定律：

联立可知：F=142N

（2）AB碰撞过程，由动量守恒：

对物块B，根据动能定理：

联立解得：

对物块A，假设能滑过最高点Q，根据机械能守恒定律：

解得：v4=2m/s>0，

故能滑过最高点Q.