(2012?海淀区一模)如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆

2024-12-23 07:05:53
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回答1:

(1)对滑块AB下滑到圆形轨道最低点的过程运用动能定理得:
(mA+mB)gh=

1
2
(mA+mB)v02
解得:v0=4m/s
(2)设滑块A恰好通过圆形轨道最高点的速度为v,根据牛顿第二定律得:
mAg=mA
v2
R

设滑块A在圆行轨道最低点被弹出的速度为vA,对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律得:
1
2
m
A
vA2=mAg?2R+
1
2
mAv2
解得:vA=5m/s
(3)对于弹簧将两滑块弹开的过程,AB量滑块所组成的系统水平方向动量守恒,设滑块B被弹出的速度为vB,根据动量守恒定律得:
(mA+mB)v0=mAvA+mBvB
解得vB=0
设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为EP,对于弹开的过程机械能守恒,则有:
1
2
(mA+mB)v02+EP=
1
2
mAvA2
解得:EP=0.4J
答:(1)A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小为4m/s;
(2)滑块A被弹簧弹开时的速度大小为5m/s;
(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为0.4J.