如图所示,一质量m1=0.2kg的小球,从光滑水平轨道上的一端A处,以v1=2.5m/s的速度水平向右运动.轨道的另一端
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解题思路:(1)在B处m1与m2发生的是完全弹性碰撞,根据动量守恒定律及能量守恒定律即可求解碰撞后B球的速度;

(2)由B到C的过程,根据机械能守恒,求出C点速度,再根据向心力公式即可求解;

(3)小球从C飞出做平抛运动,根据平抛运动的基本规律即可求解.

(1)在B处m1与m2发生的是完全弹性碰撞,

由动量守恒定律得:m1v1=m1v1′+m2v2′①

由机械能守恒定律得:[1/2]m1v12=[1/2]m1v12+[1/2]m2v22

由①②式解得:v1′=0,v2′=v1=2.5m/s;

(2)小球m2由B到C的过程,机械能守恒,

由机械能守恒定律得:[1/2]m2v22=m2g2R+[1/2]m2vC2

解得:vC=1.5m/s,

在C点对m2,由牛顿第二定律得:m2g+N=m2

v2C

R,

解得:N=2.5N,

据牛顿第三定律知:小球对轨道的作用力大小为2.5N,方向竖直向上;

(3)小球从C飞出做平抛运动,

水平方向:x=vCt,

竖直方向:[R/2]=[1/2]gt2

带入数据解得:x=0.15m=15cm,所以物体刚好落在木板的D点上.

答:(1)m1、m2碰后瞬间m2的速度为2.5m/s;

(2)经过C点时,小球m2对轨道的作用力大小为2.5N,方向竖直向上;

(3)m2小球打到木板DF上的D点.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 本题主要考查了动量守恒、平抛运动、机械能守恒定律、向心力公式及运动学基本公式的应用,综合性较强,难度适中.题中因m1与m2发生的是完全弹性碰撞,所以碰撞后两球交换速度.