如图所示,一个半径R=0.80m的四分之一光滑圆形轨道固定在竖直平面内,底端切线水平,距地面高H=1.25m.在轨道底端
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解题思路:(1)球B离开轨道最低点后作平抛运动,根据平抛运动的规律求出B球离开圆形轨道底端时速率

(2)A由光滑轨道滑下,机械能守恒,求出A、B碰前瞬间,A球速率

(3)A在轨道最低点与B碰撞过程中动量守恒,列出等式求解

(1)球B离开轨道最低点后作平抛运动,设其飞行时间为t,离开轨道下端时的速度为v2,则

H=

1

2gt2

t=

2H

g=

2×1.25

10s=0.5s

s=v2t

代入数据解得:v2=1.6m/s

(2)A由光滑轨道滑下,机械能守恒,设小球A滚到轨道下端时速度为v1,则:

mAgR=

1

2mA

v21

v1=

2gR=

2×10×0.8m/s=4m/s

(3)A在轨道最低点与B碰撞过程中动量守恒,设小球A碰撞后的速度为v3,则:

mAv1=mAv3+mBv2

代入数据解得:v3=-0.80m/s

方向与碰前速度方向相反

答:(1)B球离开圆形轨道底端时速率是1.6m/s

(2)A、B碰前瞬间,A球速率是4m/s

(3)A球与B球碰撞后瞬间,A球速度大小是0.80m/s,方向与碰前速度方向相反.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.

考点点评: 本题关键对两个球块的运动过程分析清楚,然后选择机械能守恒定律和动量守恒定律列式求解.

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