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如圖所示,質量為m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也為m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂...

問題詳情:

如圖所示,質量為m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也為m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂端,然後再沿曲面滑落下來,當地的重力加速度為g.求:

①曲面的高度h;

②曲面最終的速度.

如圖所示,質量為m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也為m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂...

【回答】

考點:動量守恆定律;機械能守恆定律.

專題:機械能守恆定律應用專題.

分析:小球在曲面體上滑動的過程中,小球和曲面體組成的系統,水平方向不受外力,水平方向動量守恆,系統的機械能也守恆,根據兩個守恆列方程求解小球從曲面體的高度,和曲面體的最終速度.

解答:  解:(1)當小球衝到曲面頂端時,速度與曲面速度相同,豎直方向速度為零,以小球初速度v的方向為正,小球和曲面體組成的系統,由水平方向動量守恆和機械能守恆得:

mv=2mv1,如圖所示,質量為m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也為m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂... 第2張

解得:h=如圖所示,質量為m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也為m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂... 第3張

(2)設小球滑到地面上時的速度為v2,斜面的速度為v3,根據動量守恆定律得:

mv=mv2+mv3,

根據機械能守恆定律得:

如圖所示,質量為m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也為m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂... 第4張

解得:v2=0,v3=v

答:(1)曲面的高度為如圖所示,質量為m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也為m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂... 第5張

②曲面最終的速度為v.

點評:本題是系統動量守恆和機械能守恆的型別,類似於**碰撞,常見型別,知道恰好能衝到曲面的頂端,說明此時,小球豎直方向速度為零,難度不大,屬於基礎題.

知識點:實驗:驗*動量守恆定律

題型:計算題