如圖3所示,長為L的光滑平臺固定在地面上,平臺中間放有小物體A和B,兩者彼此接觸。A的上表面是半徑為R的半圓形軌道,軌道頂端距臺面的高度為h處,有一個小物體C,A、B、C的質(zhì)量均為m。在系統(tǒng)靜止時釋放C,已知在運(yùn)動過程中,A、C始終接觸,試求:

⑴ 物體A和B剛分離時,B的速度;

⑵ 物體A和B分離后,C所能達(dá)到的距臺面的最大高度;

⑶ 試判斷A從平臺的哪邊落地,并估算A從與B分離到落地所經(jīng)歷的時間。

⑴VB=

l=h


解析:

⑴ 當(dāng)C運(yùn)動到半圓形軌道的最低點(diǎn)時,A、B將開始分開。在此以前的過程中,由A、B、C三個物體組成的系統(tǒng)水平方向的動量守恒和機(jī)械能守恒,可得:

mVA+mVB +mVC=0

mgR=mVA2mVB2mVC2

而VA=VB

可解得:VB=

⑵ A、B分開后,A、C兩物體水平方向的動量和機(jī)械能都守恒。C到最高點(diǎn)時,A、C速度都是V,C能到達(dá)的距臺面的最大高度為l,則

         mVB=2mV

         mg(lRh)+(2m)V2=mVA2mVC2

可解得:l=h

⑶ 很明顯,A、C從平臺左邊落地。

因?yàn)長>>R,所以可將A、C看成一個質(zhì)點(diǎn),速度為VB,落下平臺的時間

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,相距為L的光滑足夠長平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,OO′為磁場邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).在距OO′為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab.若ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動,其速度v-位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示,則
(1)金屬桿ab在穿過磁場的過程中感應(yīng)電流的方向如何?
(2)在整個過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?
(3)ab桿在離開磁場前瞬間的加速度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

一質(zhì)量為m=1kg的物體放在傾角為θ=30°的固定斜面上,如圖3所示.斜面長為L=4m,現(xiàn)用一沿斜面方向F=10N的恒力拉該物體,能使它以2m/s2的加速度沿斜面上升.若將它從斜面頂端靜止釋放,經(jīng)多長時間該物體能滑到斜面底端?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖16所示,長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,F(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場中,小球靜止在A點(diǎn),此時細(xì)線與豎直方向成37°角。重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)判斷小球的帶電性質(zhì);

(2)求該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大。

(3)若將小球向左拉起至與O點(diǎn)處于同一水平高度且細(xì)繩剛好張緊,將小球由靜止釋放,求小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小。

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