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如图所示是固定在光滑水平地面上的两条光滑长直导轨(俯视图).导轨内放置一个木质滑块A,滑块A的左半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,木质滑块的宽度为2R.现有半径r(r<<R)的金属小球沿水平面以初速度v冲向滑块,从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入.已知金属小球的质量为m,木质滑块A的质量为3m,整个运动过程中无机械能损失.求:
(1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端时,求滑块A的速度与金属小球的动能.

【答案】分析:(1)小球与滑块作用的过程中,系统的动量守恒,机械能守恒,根据两大守恒求解金属小球滑离木质滑块时两者的速度大小;
(2)小球过A点时沿轨道方向两者有共同速度,根据动量守恒求出共同速度,根据机械能守恒求解金属小球的动能.
解答:解:(1)设滑离时小球和滑块的速度分别为v1和v2
由动量守恒有:mv=mv1+3mv2
又由系统机械能守恒,有:=+
联立解得:v1=-,v2=
(2)小球过A点时沿轨道方向两者有共同速度v,沿切向方向速度为v′
则:mv=(m+3m)v
解得:

则得:
答:(1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球的速度是,方向水平向左,木质滑块的速度是,方向水平向右.
(2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端时,求滑块A的速度与金属小球的动能
点评:解答此题的关键在于整个过程中满足机械能守恒和动量守恒,难点是抓住小球过A点时沿轨道方向两者有共同速度.
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(1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端时,求滑块A的速度与金属小球的动能.

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精英家教网如图所示是固定在水平地面上的横截面为“精英家教网”形的光滑长直导轨槽,槽口向上(图为俯视图).槽内放置一个木质滑块,滑块的左半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,木质滑块的宽度为2R,比“精英家教网”形槽的宽度略小.现有半径r(r<<R)的金属小球以水平初速度V0冲向滑块,从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入.已知金属小球的质量为m,木质滑块的质量为3m,整个运动过程中无机械能损失.求:
(1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

[物理--选修3-5]
(1)以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是
 

A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定
C.半衰期不但由放射性元素的原子核内部本身的因素决定,还受压强、温度等外界因素的影响
D.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小
(2)如图所示是固定在水平地面上的截面为“精英家教网”形的光滑长直导轨槽,槽口向上(图为俯视图).槽内放置一个木质滑块,滑块的左半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,木质滑块的宽度为2R,比“精英家教网”形槽的内侧宽度略小.现有一半径为r(r<<R)的金属小球以水平初速度v0冲向滑块,从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入.已知金属小球的质量为m,木质滑块的质量为5m,整个运动过程中无机械能损失.求:
①当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;
②当金属小球木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的速度大小.
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