如題圖所示，abc是光滑的軌道，其中ab是水平的，bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓，半徑R=0.30m。質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上，另一質(zhì)量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)為L="4" R處，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）碰撞結(jié)束時(shí)，小球A和B的速度大��；
（2）試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達(dá)c點(diǎn)？
（1）v1="6m/s" ，   v2="3.5m/s. " （2）vB==3.9m/s>v2，可知小球B不能達(dá)到半圓軌道的最高點(diǎn)。
（1）分別以v1和v2表示小球A和B碰后的速度，v3表示小球A在半圓最高點(diǎn)的速度，則對A由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：L=v3t     和     h=2R=gt2/2  
解得：  v3=2m/s.                                       
對A運(yùn)用機(jī)械能守恒定律得：mv12/2=2mgR+mv32/2               
以A和B為系統(tǒng)，碰撞前后動(dòng)量守恒：Mv0=Mv2+mv1             
聯(lián)立解得：v1="6m/s" ，   v2="3.5m/s.                           "
（2）小球B剛能沿著半圓軌道上升到最高點(diǎn)的條件是在最高點(diǎn)彈力為零、重力作為向心力，故有：Mg=mvc2/R                                        
由機(jī)械能守恒定律有：MVB2/2=2RMg+Mvc2/2                     
解得：vB==3.9m/s>v2，可知小球B不能達(dá)到半圓軌道的最高點(diǎn)。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，一小球從斜面軌道上靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。在圓形軌道的最高點(diǎn)放一個(gè)壓力傳感器，測得小球?qū)壍赖膲毫�，并通過計(jì)算機(jī)顯示出來，當(dāng)小球在斜面的下滑起始高度改變時(shí)，得到壓力與下滑起始高度的圖像如圖，g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：
（1）小球的質(zhì)量和圓形軌道的半徑。
（2）試證明：小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最低點(diǎn)與最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力差與小球的下滑高度無關(guān)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑斜面的傾角為，高為h，有一質(zhì)量為m的物體從斜面頂端由靜止開始滑到底端，求：
（1）物體在整個(gè)下滑過程中重力做功的平均功率；
（2）物體滑到底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌的模擬裝置,滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成。AB為水平直軌，CPA與BFD圓形軌道的半徑分別為R1="1.0" m和R2="3.0" m,而傾斜直軌CD的長為L="6" m,  AB、CD與兩圓形軌道相切,其中傾斜直軌CD部分的表面粗糙,且其動(dòng)摩擦因數(shù)為, 軌道其余各部分的表面光滑.一個(gè)質(zhì)量為m="2" kg的滑環(huán)(套在滑軌上),從AB的中點(diǎn)E處以v0="10" m/s的初速度水平向右運(yùn)動(dòng).已知=37°(g取10 m/s2) 試求:
(1)滑環(huán)第一次通過O2的最低點(diǎn)F處時(shí)對軌道的壓力.
(2)滑環(huán)通過O1最高點(diǎn)A的次數(shù).
(3)滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的總路程.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題




（1）當(dāng)時(shí)，為使小球不脫離軌道運(yùn)動(dòng)，求小球在B點(diǎn)的最小速度（用物理量的符號(hào)表示）
（2）試寫出A、B兩點(diǎn)的壓力差與 的函數(shù)關(guān)系。（用、、表示）
（3）根據(jù)圖象，求小球的質(zhì)量和軌道半徑。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法正確的是（   ）
①如果物體（或系統(tǒng)）所受到的合外力為零，則機(jī)械能一定守恒 
②如果合外力對物體（或系統(tǒng)）做功為零，則機(jī)械能一定守恒
③物體沿光滑曲面自由下滑過程中，機(jī)械能一定守恒
④做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體，其機(jī)械能可能守恒
A．①②B．③④C．②④D．①④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖13所示，跨過同一高度處的光滑滑輪的細(xì)線連接著質(zhì)量相同的物體A和B。A套在光滑水平桿上，定滑輪離水平桿高度為h＝0.2m，開始讓連接A的細(xì)線與水平桿夾角θ＝53°，由靜止釋放，求在以后的過程中A所能獲得的最大速度。

（cos53°＝0.6，sin53°＝0.8，g＝10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，半徑為R、圓心為O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，兩個(gè)輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上．一根輕質(zhì)長繩穿過兩個(gè)小圓環(huán)，它的兩端都系上質(zhì)量為m的重物，忽略小圓環(huán)的大小。
（1）將兩個(gè)小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對稱軸的兩側(cè)θ=30°的位置上(如圖)．在-兩個(gè)小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn)C處，掛上一個(gè)質(zhì)量M=m的重物，使兩個(gè)小圓環(huán)間的繩子水平，然后無初速釋放重物M．設(shè)繩子與大、小圓環(huán)間的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距離．
（2）若不掛重物M．小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動(dòng)，且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略，問兩個(gè)小圓環(huán)分別在哪些位置時(shí)，系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)? 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E、測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
F、根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是 否等于增加的動(dòng)能。
請指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填寫在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。
__________________；__________________；__________________。
（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，設(shè)質(zhì)量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如下圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長度單位：cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g＝9.80m/s2．那么：從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢能的減小量為ΔEP＝    J，物體動(dòng)能的增加量ΔEK＝     J。（均取兩位有效數(shù)字）

（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，即使操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理都很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)求得的ΔEP也總是略大于ΔEK，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是                            。

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