Question

【題目】如圖所示，半徑R = 0．1m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB距離x = 1m。質量m = 0．1kg的小滑塊１放在半圓形軌道末端的B點，另一質量也為m = 0．1kg的小滑塊2，從A點以v0 = 2m/s的初速度在水平面上滑行，兩滑塊相碰，碰撞時間極短，碰后兩滑塊粘在一起滑上半圓形軌道。已知滑塊2與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ = 0．2。取重力加速度g = 10m/s。兩滑塊均可視為質點。求

（1）碰后瞬間兩滑塊共同的速度大小v；

（2）兩滑塊在碰撞過程中損失的機械能ΔE；

（3）在C點軌道對兩滑塊的作用力大小F。

Answer 1

【答案】（1）3m/s；（2）0．9J；（3）8N。

【解析】

試題分析：（1）以滑塊2為研究對象，從A到B

根據(jù)動能定理 （2分）

以兩滑塊為研究對象，碰撞前后根據(jù)動量守恒定律 mvB= 2mv（2分）

代入數(shù)據(jù)求出 v = 3m/s（2分）

（2）根據(jù)能量守恒定律 （2分）

代入數(shù)據(jù)求出 ΔE= 0．9J （2分）

（3）以兩滑塊為研究對象，從B到C

根據(jù)機械能守恒定律 （2分）

在C點，兩滑塊受重力和軌道的作用力F

根據(jù)牛頓第二定律 （2分）

代入數(shù)據(jù)求出 F= 8N （2分）